植物转基因技术

植物转基因技术
植物转基因技术

生物工程的导论论文之植物转基因技术

生物1002班郭雅莉 201041006 摘要:目前,转基因技术已经成熟,转基因作物已进入产业化阶段,而且种植面积逐年扩大,呈直线上升趋势。世界上已通过转基因技术培育出许多产量高、品质好、抗性强的农作物新品种,生物技术产品已应用到医药,保健食品和日化产品等各个方面,生物制药产业已成为最活跃,进展最快的产业之一。为此,我将对植物转基因技术及其应用、和当代社会发展的概况进行系统阐述,同时对转基因食品的安全性问题进行系统的讨论。

关键词:国际状况转基因技术应用安全性问题

自1983年美国在世界上首次获得转基因烟草以来,植物转基因技术得到了迅速发展,在世界范围内得到了广泛的应用人们将以转基因技术为核心的生物技术上的巨大飞跃誉为第二次“绿色革命”。植物转基因技术巨大的生产潜力将为人类带来很大的经济效益和社会效益,并将辐射性地影响人类社会、经济、技术、生活、思想等方面的发展。

然而由于人们最初对转基因技术的认识不足或不理解,以至对转基因技术存在不同的态度和看法甚至偏见,使植物转基因技术面临着不少冲击。在20世纪末,转基因作物的安全性就在全球范围内引起了激烈的争论,反对者认为转基因作物具有很大的潜在危险,可能会对人类健康和生存环境造成威胁。在欧洲,转基因作物曾被一些媒体称之为“恶魔食品”[1]。

一、国际植物转基因技术状况简介

转基因技术已在多种植物上获得成功,转基因的棉花、大豆、玉米、水稻、烟草、番茄、油菜等重要粮食作物和经济作物已作为商品投入市场。其进入田间实验的种类不断增加,除转基因粮食作物之外,转基因蔬菜、瓜果、牧草、花卉、林木及特用植物数量逐渐增加,基因种类和来源日益丰富,转基因性状日趋多样复杂。

在所涉及的转基因方法中,农杆菌介导法占50种,基因枪轰击法24种,DNA直接转移法2种,电击介导法2种,化学介导法1种[5]。已把一些具有实用价值的基因,如抗虫、抗病毒、抗细菌、抗真菌、抗除草剂,抗逆境的基因以及产量、品质、雄性不育、延长保鲜期、生长发育调控等基因分别转

入作物中。所转的目的基因中以除草剂抗性基因最多,其次为品质改良、抗病毒和抗虫基因。转基因作物中以转基因大豆最多,其次是转基因玉米、棉花、油菜、马铃薯等[6][7]。

目前,田间实验的转基因性状主要包括5大类:(1)除草剂抗性;(2)农业有害生物,如病毒、细菌、昆虫、线虫和真菌抗性;(3)改良农艺性状,如提高产量、增强逆境(如寒冷、干旱、盐份等)耐受能力;(4)改善产品品质,如改变植物中油份、淀粉、糖类、纤维素;(5)其它性状,如选择性标记和特殊用途转基因性状(如药要蛋白、生物能源等)。

美国转基因植物的研究始于20世纪70年代,1983年培育出的世界上第一例转基因植物——-抗除草剂转基因烟草,标志着人类用转基因技术改良农作物的开始。转基因作物生产加工的转基因食品和含转基因成分的产品已达6000种以上[8]。据统计,全世界转基因研究至少在35科近200种植物中获得了成功,累计种植转基因的面积已超过5.77 hm2[9][10].。目前,转基因作物商品化种植或田间试验已遍布世界的几个主要的转基因作物种植

国家。

二、植物转基因技术

1.基本概念和原理

植物转基因技术又称植物基因工程,是把从动物、植物或微生物中分离到的目的基因转移到植物的基因组中,即对植物进行遗传转化,使其在性状、营养和消费品质等方面满足人类需要的技术。其内容包括:目的基因的分离和鉴定、植物表达载体的构建、植物细胞的遗传转化、转化细胞的筛选、转基因植物细胞的鉴定以及外源基因表达的检测。

植物转基因技术利用重组DNA的方法直接将目的基因导入到植物有性杂交的限制,基因交流的范围无限扩大,可将病毒、细菌、远缘植物、动物、人类甚至人工合成的基因导入植物,可以人为地有目的组合基因,改变生物的遗传性能,而且育种效率高,所以应用前景十分广阔。

2.植物转基因技术的方法

20世纪80年代以来,研究者们在实践中探索出了许多转基因的方法[2]。这些方法可分为以下四类:(1)农杆菌介导法(无载体介导转化法),包括圆球法、脂质体法、电激法(电穿孔法)、显微注射法、激光微束法、基因抢法(微弹轰击法)、离子束介导法和超声波法;(2)花粉管通道法;(3)植物病毒介导法(4)以后还出现了真空渗透法、花序浸润法[3]等。目前,大多数转基因植物是通过农杆菌介导法和基因枪法这两种方法获得的。

3.植物转基因技术的应用

3.1植物新品种的培育

植物转基因技术了高效、快速提高粮食作物、蔬菜、林木树种和花卉草种的产量、品质和抗耐性,为培育高产、高抗、多抗(如抗病毒、抗虫、抗除草、抗寒、抗旱、抗盐碱等)、优质的新品种提供了科学的手段。

3.2医药研究

转基因技术可以把植物作为“生物反应器”,进行药物蛋白(疫苗、抗体等)、工业用酶、糖类、脂类等一些有益次生代谢产物的生产,具有成本低、周期短、效益高和安全性好的特点。携带不同目的的基因的转基因植物将成为人类治疗各种疑难杂症的资源丰富的“药库”和“生产车间”,不断为人类健康提供充足的药物来源。

3.3能源开发

随着世界经济的发展,加速了对石油等有限的不可再生矿质能源危机,各国政府正加紧开发可再生能源。生物质能作为一种可再生的、清洁的、易实现工业化生产的新型能源,已受到广泛重视。利用转基因技术以农作物为原料生产乙醇、生物柴油等生物燃料有着光明的发展前景,以能源植物为主的生物质能将是人类未来的理想选择[4]。目前,转基因能源植物的研究已成为转基因技术领域研究的热点之一,并取得了很大的进展,生物柴油已成为世界上产量增长最快的替代燃料。

三、植物转基因技术带来的安全性问题

1对人类的直接影响

1.1没有经过长期的安全性研究

转基因食物从1993年出现到现在仅10多年,改变了人类食品的自然属性,未经过长期的安全性试验,没有人知道转基因食品是安全的。我们知道许多认为安全的药物可能数年后才显示出隐患,食物的效应应更为长期。

1.2减少食物的营养价值或降低食物中重要成分

转基因食物的主要动机是满足某种商品价值,如更高的产量、更好看的外表,而食物的某种成分的改变并没有引起人们的注意。

1.3引起人类过敏反应

转基因技术会在生物中产生不能预见的变态反应源。如把巴西胡桃的基因移植到黄豆上去,结果却使一些对胡桃过敏的人在吃黄豆时产生过敏反应。

1.4产生对人类不利的毒素副产品

转基因作物产生不可预见的生物突变,使原来的毒素水平提高,产生新的毒素或副产品。1999年Losey等试验发现,在一种植物马利筋叶片上撒有转基因Bt玉米花粉后,普罗克西普斑蝶食用叶片减少,长得慢,4d的幼虫的死亡率变为44%,而对照组(饲喂不撒Bt玉米花粉的叶片)死亡率为0%。转基因作物产生的杀虫剂毒素可由根部渗入周围,但尚不清楚会产生何种影响。

1.5产生抗菌素耐药性细菌

基因技术采用耐抗菌素(如抗卡那霉素、链霉素等)基因来标识转基因化的农作物,这就意味着农作物带有耐抗菌素的基因。英国的研究显示,转基因作物中的突变基因可能会进入到生物有机体,突变的基因如跨越种群和转移至细菌,其结果可能会导致新的疾病。

1.6 直接引起人类急性中毒

有些基因在治病同时可能引起某些人急性中毒效应。如《南方周末》2006年10月19日报道,美国一名病人在接受生物药品临床试验的过程中死亡,导致当时正在进行的12个基因治疗项目全面遭禁。后来其他的一些病人也因为新增的基因而患上癌症,美国食品药品管理局下令中止此类试验。

2对生态系统(包括环境)的影响

2.1转基因技术本身的不足

虽然基因技术发展可以将DNA进行切割,将一异源基因引入另一生物,但不能完全准确地预见作用后产生的新的蛋白质的性状是否完全吻合我们的要

求。

2.2物种多样性的破坏

基因技术加上商业营销将使某类作物如超级水稻为某一公司垄断供应种子,使原来多个品种减少为同一基因的单一品种,当真菌、病毒、虫害侵袭这种植物时,会发生严重的产量减产,也引起生态平衡的变化。

2.3基因的污染

转基因技术可能使某些基因流入自然界,引起难以预料的影响;基因化的生物、细菌、病毒等进入环境,保存或恢复是不可能的,其较化学或核污染严重,危害是不可逆转的。

2.4引进自然界不存在的新物种

转基因技术可能使自然界不存在的新物种出现,如超级杂草、超级昆虫等,可能对地壤、野生近缘种、普通作物、相邻的植物及环境造成破坏。

2.5环保的影响

有资料证明,基因化的农作物对除草剂具有抵抗力,实际耐用药量高于正常的3倍,农民知道其对除草剂有抵抗力,会直接或不直接地提高除草剂等化学药物的使用量。

2.6生态系统的破坏

转基因技术使某种物种的性状改变,如A昆虫以B植物为食物,我们认为改变B植物为转基因抗虫植物,提高了B植物产量,但A昆虫因缺乏食物使虫的密度大幅下降,引起以A昆虫为食物的天敌C生物的生存危机,进而引起整个生态平衡的破坏,将来可能暴发某种虫害大面积流行等

四、结语

植物转基因技术是一种技术创新,转基因植物的广泛种植可以显著降低农业生产成本,提高农业生产效率:可以有效缓解人类的粮食问题、能源问题;可以大大提高人类的生活质量和健康水平;可以有效增加可利用的土地资源,扩大绿地植物面积,减少土地沙漠化和盐碱化,减少环境污染,保护生态环境。

目前,转基因技术及其转基因植物已广泛应用于农业、医药、食品工业、畜牧业等各个领域,其经济效益、生态效益和社会效益都是巨大的。正如中

国科学院遗传研究所朱祯研究员所讲的;中国的农业急迫地需要转基因技术,转基因作物是救星,而不是恶魔[1]。从这个发面看,植物转基因技术代表了现代农业科技发展的方向,将为农作物的持续增产和解决人口爆炸所造成的粮食危机做出巨大贡献。

但是,任何一种技术的革新给人类带来的影响都是两面的。科学家们在瞻仰植物基因技术美好前景的时候,也要留意这种技术的安全性问题。

参考文献:

[1] 朱祯,刘翔.基因作物——恶魔还是救星,农业生物技术学报,2000.8.8(1):1-5

[2] FiecherHK,Stoger E,Schillberg S,et al. Plant-based production of biopharmaceuticals.Curr Opin Plant Biol,2004,7(2):1.52-1.58 [3] 刘平,仇广乐,商立海汞污染土壤植物修复研究进展.生态学杂志,2007,20(6):93.3----9.37

[4] 李向群,转基因食品特点及风险有着问题.杂粮作物2007.27(4):31.2—31.4

[5] 陈洁君,王劲等转基因作物安全性评价与商品化前景分析。农药市场信息,2007.16:15-17

[6] 李向群,转基因食品特点及风险问题。杂粮作物2007,27(4);

31.2-31.4

[7] 张莹,张永军,吴孔明,等转基因植物的检测策略和检测技术。植物保护,2007,33(1):11-14

[8] 陈兴玲,胡建军,崔建国,转基因林木生态安全性评价研究现状,辽宁林业科技,2007(2);50-52

[9] 张锐,王远,孟志刚等国产转基因抗虫棉研究回顾与展望。中国农业科技导报2007,9(4):3.2-4.2

[10]王志霞,刘蔼民,科研院所转基因植物安全监管工作的饿现状与对策。农业科技管理,2007,26(2):16-18

转基因安全性评价

转基因安全性评价对转基因植物食品未知物质风险的主要担忧有:①致病性物质的出现,即转基因生物产品食用后是否会致病;②营养成分的 变化及抗营养因子的出现,如蛋白酶抑制剂、脂肪氧化酶 的产生或含量的变化;③新的过敏原的出现,如大豆中的 致敏性蛋白和巴西坚果中的2s清蛋白¨u;④天然有毒物的产生, 如茄碱、葫芦素、Ot一番茄素等u2棚1。其中,最令人关注的是有 可能会产生毒素、抗营养物质、过敏原以及致癌物质或联合致癌物质。转基因奶牛生产的激素(rbGH)在美国投入商业化使用后,使用 者很快发现这类药物导致了奶牛乳房炎发病率加繁殖率低。由于药 物的作用,奶牛新陈代谢加快,导致能耗增加而引起死亡,牛奶的 营养价值也降低了。对获准在西班牙和美国商业化种植的转基因玉 米和棉花进行针对性研究后认为,转基因作物可能引起脑膜炎和其 它新病种。也有资料证实,转基因食品可能诱发癌症并传递给下一 代以及导致失调,可能需要30年或更长的时间。转基因治疗性药物、

人体组织器官等是否对人体健康造成影响,尚无法检测证实¨转基因的管理 我国对转基因产品的管理主要是针对农业转基因生物的管理。全国农业转基因生物安全的监督管理工作由农业部负责;卫生部依照《食品卫生法》的有关规定,负责转基因食品卫生安全的监督管理工作;此外,国务院还建立了由多个有关部门组成的农业转基因生物安全管理际联席会议制度,负责研究和协调农业转基因生物安全管理工作中的重大问题。为了促进我国生物技术的发展,对作为其核心技术的重组DNA技术的研究和开发,必须加强安全性管理。早在1990年,中国政府就制定了《基因工程产品质量控 制标准》,成为我国第一个有关生物安全的标准和办法。1993年,原国家科学技术委员会发布了《基因工程安全管理办法》,对基因工程的定义、安全等级及安全性评价的划定、申报及审批程序等作了规定。在这一技术在国际上开始进入商品化的1996年,农业部又相应制定《农业生物基因工程安全管理实施办法》,具体规定农业生物基因工程安全等级的划分标准,明确各阶段的审批权限,以及相应的安全性控制措施;对农业生物技术的全过程,从实验研究,到中间试验,遗传工程体及其产品的环境释放,到遗传工程体及其产品的商品化生产实施管理,其适用范围涵盖我国自己研发的工作,也

转基因植物的安全性评价.

1转基因植物安全评价的意义 转基因植物育种,是利用遗传工程的手段,有目的地将外源基因或DNA构建导 入植物基因组,通过外源基因的直接表达,或通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达使植物获得新的性状的一种品种改良技术,可最大限度地满足人类的需要[1]。 与此同时,转基因技术使物种的进化速度远远超过生物自然变异与选择的速度,对于这种急剧的生物物种变化,自然界能否容纳和承受?自然界的其他组成部分是否会因此受到伤害或破坏?转基因植物及其产品被人们食用时,是否会向人体肠道微生物发生基因转移?是否会出现由于某种新物质的形成对人体健康产生危害或潜在影响?要消除这些疑虑就要进行转基因植物的安全性评价。要经过合理的实验设计和严密科学的实验程序,积累足够的数据,根据这些数据判断转基因植物的大田释放和大规模商业化生产是否安全,对实验证明安全的转基因植物正式用于农业生产,对存在安全隐患的加以限制,避免危及人类生存及破坏生态环境[2]。因此,制定科学完善的安全性评价的原则与方法,对确保人类健康和环境安全及转基因技术的健康发展具有十分重要的意义。 2转基因农产品安全评价的内容 2.1转基因植物的环境安全性 转基因植物的环境安全性评价要解决的核心问题是转基因植物释放到田间后是否会将基因转移到野生植物中;是否会破坏自然生态环境,打破原有生物种群的动态平衡[2]。 转基因植物演变为农田杂草的可能性:转基因植物可通过传粉进行基因转移,可能将一些抗虫、抗病、抗除草剂或对环境胁迫具有耐性的基因转移给近缘种或杂草,如果杂草获得了这些抗性,就会变成超级杂草,使农田杂草难以控制。 基因漂移到近缘野生种的可能性:在自然生态条件下,有些栽培植物会和周围生长的近缘野生种发生天然杂交,从而将栽培植物中的基因转入野生种中。在进行转

转基因植物论文

课程名称:转基因植物及其生物安全性主讲教师:曹前进 学号 2010212569 姓名凌泽广成绩: 谈谈学习本课程后的心得及有关转基因 争论的看法 摘要:从2012年2月15日开始本学期“转基因植物及其生物安全性”的第一堂课,到即将结束于6月13日的最后一堂课,在这段时间里,我没有翘过一节课,在曹老师的指引下,我深刻的学习并了解了许多关于转基因的知识,不仅如此,也锻炼了我上课时积极思考的能力以及增添了敢于发言的勇气。对有关于转基因的利弊争论,我也有了自己的看法。我坚信,在未来的世界里,随着人们的需要,很多有限资源都满足不了,而唯有靠着科技的力量解决一系列随之产生的需要。 关键词:转基因植物心得争论 本文我将会从俩个方面进行解读,第一,关于学习本课程后的心得;第二,对于有关转基因争论,我提出了些自己的看法。 (一)学习本课程后的心得 在选修这门课之前,我完全是因为它是上午的第一节课,在有些人眼中,也许不会选择在上午的第一节课,因为好多人在早上是不愿意起床的,他们更愿意选择在床上度过自己美好的早晨,而我却认为,学习应该就从早上开始,因此在周一至周五的第一节课里,我都是有课程安排的。早上也是一天中最清醒的时候,我庆幸自己选修了这门课程,更加庆幸的是有一个好老------曹老师。 尽管从第一节课里面的位置坐得满满,到以后上课的稀稀疏疏,但这丝毫没有削落我对这门课程的喜爱,我只能说,他们不来上课是他们的损失,因为他们没有了解到曹老师的课堂是多么的有意思。她不仅给大家时间在课堂里讲解自己感兴趣的话题,还组织我们辩论,那次的题目是化学合成剂(如农药)弊大于利,还是利大于弊。大家查阅资料后,在课堂里纷纷得提出自己的见解,从各个角度进行阐述,大家讨论激烈,但这也没有影响我们课后的朋友关系。 每次上课的时候,我都坐在第二排的位置,好像那已经成为了我的专座,也许是因为大家都不喜欢坐在前面吧,这样也好,上课我就可以听老师讲得更清楚了。几乎每节课,老师都会提前十几分钟到达教室,当我发现还没有多少人来时,老师就已经把多媒体打开了。我觉得老师用实际行动在告诫我们这些年轻人,一天之计在于晨。老师在上每堂课之前,我都可以感受到老师准备了很长时间。她的认真负责的教学态度,值得我去学习! 我清晰的记得,老师在讲各种各类的花时,列举了很多花的图片,然后让我们一一识别,老师的讲解弥补了我有些关于生活中常见的花的知识。老师还顺便提到了华师目前开放的石楠花,还跟我们解释了石楠花为什么有一种臭味。我也清晰的记得,老师在讲解各种转基因食品时,给我们阐述了我国现阶段是用于商业用途的转基因植物,她还让我们自己去商店里寻找一些关于添加了转基因植物的食品。我还清晰的记得,老师给我们讲解各种疾病时,提到了狂犬病(又叫恐水症),然后她也解答了我的一些疑问。因为在小时候我也被狗咬过,但并没有出血,只是有点痕迹,然后老师告诉我那并不会影响你今后的生活。我还清晰的

国家转基因植物研究与产业化专项

国家转基因植物研究与产业化专项 课题申请指南 为充分发挥科学技术第一生产力作用,依靠科技进步加速我国农业结构调整,提高农业整体效益,增加农民收入、加快实现转基因植物研究及其产业化进程、提高我国农业国际竞争力,科技部决定启动“国家植物基因研究中心”、“国家转基因棉花中试与产业化基地”、“转基因林草新品种培育与示范”等项目的申报工作,特制定本指南。 第一章申请须知 一、申请要求 (一)申请范围与组织申报原则 1、“国家植物基因研究中心”项目由2000年初步进行论证的上海、广州、北京和武汉4家单位分别申请,其所在省、直辖市科技厅(科委),国务院有关部门科技司为该项目申报组织单位。各组织单位只准上报一份,组织单位应提出申报意见,并由省、部级政府部门推荐。 2、“国家转基因棉花中试与产业化基地”项目由主产棉区有关省、自治区、直辖市、新疆建设兵团科技厅(科委)为申报组织单位,并根据指南要求,组织区域内专业研究单位进行申报。各组织单位只准上报一份,组织单位提出申报意见,并由省级人民政府推荐。 3、“转基因林草新品种培育与示范”项目由各有关省、自治区、直辖市科技厅(科委),国务院有关部门科技司为申报组织单位,根据指南要求组织本地区(部门)有关单位进行申报。 (二)具体要求 1、申报工作自本公告公布之日起开始,欲申报单位必须根据《申请指南》要求参与申报活动。 2、申请单位所在省(自治区、直辖市、新疆建设兵团、国务院有关部委)和申请单位应按国拨经费的1:1提供配套资金。申请单

位可以通过企业投资、银行贷款等方式(必须出据证明)自筹部分经费。国拨经费的使用按《国家转基因植物研究与产业化专项暂行管理办法》有关规定执行。 3、寄送申请文件的截止日期为2002年9月25日,逾期到达的申请文件恕不接受。 (三)项目实施期限 本项目实施年限为2年。 (四)申请人资格 凡在中华人民共和国境内注册,在上述申请范围之内,具有独立法人资格的事业单位均可根据《申请指南》的要求申请。 二、申请文件的编制 1、申请文件编写 以中文编写,语言要求精练,所提供的数据真实、可靠。 2、申请文件的格式要求 所提供的申请文件一律用A4纸装订。 3、申请文件构成 ——申请函 ——申请人资格审查文件 ——申请书 ——附件 三、申请文件的递交 1、申请书及有关资料应有法定代表人(或委托授权人)签字并加盖公章,全部申请文件须包装完好,并注明申请项目、申请单位名称、地址、邮政编码、电话及联系人。 2、申请文件一式10份,正本1份,副本9份,在每份申请书上要注明正本和副本,正、副本分别封装,并在封面上注明。一旦正本和副本不符,则以正本为准。 3、递交申请文件的截止日期为2002年9月25日。 4、“国家植物基因研究中心”项目申请文件寄送地点为:中国生物工程开发中心。 地址:北京市海淀区皂君庙乙七号(北京8118信箱)

植物基因转化及转基因植物的分析与鉴定

植物基因转化及转基因植物的分析与鉴定 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

植物基因转化及转基因植物的分析与鉴定 〖实验目的〗 1.了解创建烟草突变体库的方法; 2.理解每种方法的基本原理; 3.掌握农杆菌介导的转基因方法以及转基因产物筛选和鉴定的基本过程。〖实验原理〗 随着越来越多植物的全基因组测序工作的完成,在此基础上开展功能基因组的研究是目前的核心研究内容之一。植物插入突变体库的建立是功能基因组研究的一个重要内容,在此基础上也能进行正向遗传学及反向遗传学的研究。在创制突变体的策略上,传统方法是使用物理或化学诱变方法获得,其优点是可在尽可能短的时间内获得饱和突变体。与传统的物理和化学诱变方法相比,生物诱变(T-DNA和转座子插人诱变)通常可标记突变基因,从而较为容易地分离鉴定靶基因。最近数年,通过农杆菌介导的T-DNA插入突变已成为国际公认的植物功能基因组学的主要研究方法之一。 烟草是植物基因组研究的一种模式植物,其突变体库的创建是烟草功能基因组学研究中的重要内容,其目的是通过大规模的突变体库平台快速全方位的了解基因组中各个基因的功能。突变体的创制是遗传学研究的基础,也是分离基因和基因功能鉴定的最要途径。通过诱导培养,使烟草产生愈伤组织,利用土壤农杆菌感染愈伤组织,实现T-DNA标签在烟草愈伤组织基因组中大量随机插人,利用植物细胞的全能性,经过抗性筛选,诱导分化,从抗性愈伤组织获得烟草突变体再生植株,获得各突变体的纯合材料,从而建立烟草突变体的数

据库,然后分析突变性状与T-DNA的共分离关系,存在共分离的材料用适当的Tail-PCR克隆技术获得T-DNA的侧翼基因组序列,用其作探针筛选基因文库,获取目标基因或克隆,再进行下一步的分析(图实验4-1)。 T-DNA 载体构建 转化植物(T1,T-DNA杂合子)收获T2种子 筛选T2,获突变子,应为3:1分离 确定T-DNA与突变型共分离的个体 产生纯合后代 克隆T-DNA两侧的植物DNA(Tail PCR) 利用侧翼DNA序列作探针从该植物的cDNA文库中钓取基因 基因功能的验证(遗传互补测验,分离的野生基因转化突变体,回复功能)图实验4-1 T-DNA标签克隆基因的基本流程 TAIL-PCR分离法是利用多个嵌套的T-DNA插入序列特异性引物(根据T-DNA中靠近右边界处的核苷酸序列设计的引物,Tm值57-62℃和一个短的随机简并引物(AD,Tm值44-46℃)组合,以突变体基因组DNA为模板,进行多次PCR反应,采取高温特异性扩增与低温随机扩增相间进行的方法,最后获得T-DNA插入侧翼区特异性扩增片段(实验图4-2),可作为探针,筛选分离基因。 TAIL-PCR分离法可以降低非侧翼区特异产物的背景,同时它可以产生2个以上嵌套的目的片段,与其它方法相比TAIL-PCR方法具有简便、特异、高效、快速和灵敏等特点,已经在拟南芥和水稻等植物中获得了成功及广泛的应用。

植物转基因技术

植物转基因技术 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

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转基因植物的类型及安全性问题

转基因植物 班级:10级生物技术及应用 学号:103207031045 姓名:贾丽丽

转基因植物的类型及安全性问题 摘要:植物转基因技术是指把从动物、植物或微生物中分离得到的基因,通过各种方法转移到植物的基因组中,使之稳定遗传并赋予植物新的农艺性状,如抗虫、抗病、抗逆、高产、优质等。随着现代生物技术的迅速发展,植物转基因技术方兴未艾。转基因植物的研究主要在于改进植物的品质,改变生长周期或花期等提高其经济价值或观赏价值;作为某些蛋白质和次生代谢产物的生物反应器,进行大规模生产;研究基因在植物个体发育中,以及正常生理代谢过程中的功能。 关键词:转基因植物;类型;潜在危害;安全性评价 植物转基因技术就是将优良性状的目的基因导入植物细胞或组织,并在其中进行表达,从而使植物获得新的性状。 转基因植物有以下几种类型: 1.抗病转基因植物:如抗病毒转基因烟草 2.抗虫转基因植物:如抗虫棉 3.抗逆转基因植物:如抗旱、抗盐碱 4.抗除草剂转基因植物:如抗除草剂转基因玉米、大豆、棉花、油菜 5.改良品质转基因植物:如转V A水稻 6转基因药品植物:如生产霍乱疫苗的胡萝卜 (一)抗病转基因植物 中国农业科学院生物技术研究所已成功地人工合成和改造了来自天蚕蛾的抗菌肽基因,并导入我国马铃薯主栽品米粒,获得抗病性提高I∽Ⅲ级的抗青枯病的转基因株系,现已经农业部批准在四川省进行环境释放。目前抗菌肽基因已经供给国内10多家研究单位,进行抗水稻白叶枯病、马铃薯软腐病、花生和番茄的青枯病、大白菜软腐病、柑桔细菌性溃疡病、桑树和桉树青枯病、樱桃根肿病等抗细菌病基因工程研究。 白叶枯病也是危害水稻生产的最为严重的病害之一。中国农业科学院生物技术研究所与国外合作研制成功的转Xa21基因抗白叶枯病水稻明恢63株系已分别在安徽省和海南省进行环境释放;华中农业大学和中国科学院遗传所研制的转Xa21基因抗白叶枯病水稻也分别进入中试阶段。 真菌病也是严重影响农作物生产的一类病害。中国农业科学院生物技术研究所与中国科学院上海植物生理研究所等单位合作,成功地克隆和修饰了植物来源的几丁质酶基因和葡萄糖氧化酶基因,通过花粉管通道法分别将这两个基因导入棉花,获得了抗黄萎病和枯萎病和枯萎的转基因棉花,这些株系在病圃中表现良好,现已进入中试阶段。 在抗病毒的基因工程方面,国内也取得了很好进展。北京大学克隆了

农杆菌介导的植物转基因技术实验指导

农杆菌介导的植物转基因技术 一、实验目的 1 了解低温离心机、恒温振荡培养箱、超净工作台等仪器的使用。 2 学习真核生物的转基因技术及农杆菌介导的转化原理;掌握农杆菌介导转化植物的实验方法,了解转基因技术的操作流程。 二、实验原理 农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌,它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位,并诱导产生冠瘿瘤。农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后,可将T-DNA插入到植物基因组中。因此,农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区,借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合,然后通过细胞和组织培养技术,再生出转基因植株。 实验一培养基配制 一、仪器和试剂 1、仪器:高压灭菌锅,超净工作台 2、药品:Beef extract (牛肉浸膏) 5g/L ,Yeast extract (酵母提取物) 1g/L ,Peptone (蛋白胨) 5g/L ,Sucrose (蔗糖) 5g/L , 100ml ,Agar (琼脂) 100ml, MS粉,有机溶液,肌醇,Fe盐,NAA(萘乙酸),6-BA(6-苄氨基腺嘌呤),卡那霉素(kan),利福平(rif),链霉素(str)。 二、实验方法 第一组配制YEB固体培养基 1、配制250mlYEB固体培养基:先称取 Beef extract (牛肉浸膏); Peptone (蛋白胨); Yeast extract (酵母提取物); Sucrose (蔗糖);1g ;琼脂粉;将上述药品置于250ml三角瓶中,用量筒称取200ml蒸馏水将其溶解混匀,然后再定容至250ml,用NaOH调pH=。 2、灭菌:将盛有250ml培养基的三角瓶封口,在三角瓶表面写清培养基名称,用高压灭菌锅进行灭菌。

转基因植物的安全性评价

1转基因植物安全评价的意义 转基因植物育种,是利用遗传工程的手段,有目的地将外源基因或DNA构建导入植物基因组,通过外源基因的直接表达,或通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达使植物获得新的性状的一种品种改良技术,可最大限度地满足人类的需要[1]。 与此同时,转基因技术使物种的进化速度远远超过生物自然变异与选择的速度,对于这种急剧的生物物种变化,自然界能否容纳和承受?自然界的其他组成部分是否会因此受到伤害或破坏?转基因植物及其产品被人们食用时,是否会向人体肠道微生物发生基因转移?是否会出现由于某种新物质的形成对人体健康产生危害或潜在影响?要消除这些疑虑就要进行转基因植物的安全性评价。要经过合理的实验设计和严密科学的实验程序,积累足够的数据,根据这些数据判断转基因植物的大田释放和大规模商业化生产是否安全,对实验证明安全的转基因植物正式用于农业生产,对存在安全隐患的加以限制,避免危及人类生存及破坏生态环境[2]。因此,制定科学完善的安全性评价的原则与方法,对确保人类健康和环境安全及转基因技术的健康发展具有十分重要的意义。 2转基因农产品安全评价的内容 2.1转基因植物的环境安全性 转基因植物的环境安全性评价要解决的核心问题是转基因植物释放到田间后是否会将基因转移到野生植物中;是否会破坏自然生态环境,打破原有生物种群的动态平衡[2]。 转基因植物演变为农田杂草的可能性:转基因植物可通过传粉进行基因转移,可能将一些抗虫、抗病、抗除草剂或对环境胁迫具有耐性的基因转移给近缘种或杂草,如果杂草获得了这些抗性,就会变成超级杂草,使农田杂草难以控制。 基因漂移到近缘野生种的可能性:在自然生态条件下,有些栽培植物会和周围生长的近缘野生种发生天然杂交,从而将栽培植物中的基因转入野生种中。在进行转基因植物安全评价时应从两个方面考虑,一是转基因植物释放区是否存在近缘野生种,若没有,则基因漂移就不会发生。另一个可能是存在近缘野生种,基因可以从栽培植物转移到野生种中,这就要分析考虑基因转移后会有什么效果。 对自然生物类群的影响:在植物基因工程中所用的许多基因是与抗虫或抗病有关的,其直接作用的对象是生物。如转入BT杀虫基因的抗虫棉,其目标昆虫是棉铃虫和红铃虫等植物害虫,如大面积和长期种植抗虫棉,昆虫有可能对抗虫棉产生适应性或抗性,这会影响抗虫棉的应用和BT农药制剂的防虫效果。因此,在抗虫棉推广时一般要求种植一定比例的非抗虫棉,以延缓昆虫产生抗性。 2.2转基因植物的食品安全性 转基因食品又称基因修饰食品(Geneticallymodifiedfood,GMF),即用转基因生物制造或产生的食品。进行转基因食品安全评价时,应从宿主、载体、插入基因、重组DNA、基因表达产物及其对食品营养成分的影响等方面来考虑[3]。主要内容有:转基因食品基因修饰导致的新基因产物的营养学评价、毒理学评价以及过敏效应。 3转基因植物的安全评价方法 3.1转基因植物安全性评价等级与原则 中国农业部在2002年1月5日发布的《农业转基因生物安全评价管理办法》中,按照对人类、动植物、微生物和生态环境的潜在危险程度,由高到低的顺序将农业转基因生物分为4个安全等级(表1)[4]。 表1农业转基因生物安全等级的划分标准 在对农业转基因生物进行安全性评价时一般遵从以下几条原则:(1)促进而不是限制农业转基因生物的发 转基因植物的安全性评价 李茜 (南京农业大学,国家生命科学与技术人才培养基地,南京210095) 摘要:简要论述了转基因植物安全性评价的意义、内容和方法。 关键词:转基因植物;安全性;评价。 安全等级潜在危险程度 Ⅰ尚不存在危险 Ⅱ具有低度危险 Ⅲ具有中度危险 Ⅳ具有高度危险 农业生物技术 62 -- 中国农村小康科技2008年第1期E-mail:chinaxiaokang@126.com地址:100026北京市朝阳区麦子店街20号农业部北办公区中国农学会

常用的植物转基因技术

五种常用的植物转基因技术 植物转基因技术是通过各种物理的、化学的和生物的方法将从动物、植物及微生物中分离的目的基因整合到植物基因组中,使之正确表达和稳定遗传并且赋予受体植物预期性状的一种生物技术方法。1983年,首例抗病毒转基因烟草的成功培育标志着人类开始尝试利用转基因技术改良农作物。目前,植物转基因技术已在作物改良和育种领域发挥了重要作用。通过植物转基因技术,一些来自于动物、植物及微生物的有益基因如抗病/虫基因、抗非生物胁迫性状基因及特殊蛋白基因已被转化到农作物中以改良现有的农作物和培育新的农作物品种。以DNA重组技术为基础的植物转基因技术极大地扩展了基因信息的来源,打破了远缘物种间自身保持遗传稳定性的屏障。植物转基因技术已应用到玉米、水稻、小麦、大豆和棉花等许多农作物。同时,该技术也正在被尝试用于茄子和草莓等其它的作物中‘1’纠。目前,根据转基因植物的受体类型,植物转基因方法可以分为3大类:以外植体为受体的基因转化方法,如农杆菌介导法、基因枪法和超声波介导法;以原生质体为受体的基因转化方法,如聚乙二醇法、电击法、脂质体法及磷酸钙-DNA共沉淀法;以种质系统为受体的基因转化方法,如子房注射法和花粉管通道法。由于以原生质体为受体的基因转化方法有原生质体培养难度大,培养过程繁杂,培养工作量大且培养技术不易掌握;原生质体再生植株的遗传稳定性差、再生频率低并且再生周期长;相关的转化方法的转化率低、效果不理想等缺点,所以该类基因转化方法未被作为植物转基因的常规方法广泛使用。本文将对农杆菌介导法、基因枪法、超声波介导法、子房注射法和花粉管通道法的原理、基本步骤和优缺点作以简要介绍。 1以外植体为受体的基因转化方法 1.1农杆菌介导法 农杆菌介导法是最早应用、最实用有效并且具有最多成功实例的一种植物转基因方法。农杆菌是一类普遍存在于土壤中的革兰氏阴性细菌。目前,用于植物转基因介导的农杆菌是根癌农杆菌和发根农杆菌。某些根癌农杆菌和发根农杆菌分别含有大小为200 -800bp的结构和功能相似的Ti质粒和Ri质粒。Ti质粒和Ri质粒含有3个功能区:参与农杆菌侵染植物过程的vir区、参与农杆菌基因整合到宿主植物基因组过程的T-DNA区、在农杆菌中启动质粒复制的ori区。在vir区上的vir操纵子群作用下,Ti 质粒和Ri质粒能将自身的T-DNA转入宿主植物细胞内,而后将T-DNA整合到植物基因组中。T— DNA 是质粒上一段10—30kb的序列,它的两端各有一段高度保守的25bp的同向重叠序列。由于T-DNA 转化无序列特异性,因此可用任何基因片段代替原来的T-DNA基因片段进行。 农杆菌介导法的原理是:在农杆菌基因ehvA,chvB, pscA,and att家族所编码的蛋白和植物伤口产生的酚类物质和糖类物质的共同作用下,农杆菌识别并附着在宿主细胞壁上。virD4和virB基因编码蛋白组成的type IV分泌系统将单链VirD2-T-DNA复合体运送到宿主细胞内。此外,VirE3、VirE2和VirF蛋白也通过该系统进入宿主细胞质中。在宿主细胞质中,VirE2蛋白与VirD2-T-DNA复合体结合。在VirD2核定位信号、某些农杆菌蛋白和宿主细胞蛋白的共同作用下,VirD2-T-DNA复合体进入细胞核。在VirD2、VirE2、某些宿主细胞核蛋白如AtKu80和DNA连接酶的作用下,T-DNA被整合到宿主基因组中,但具体过程不详。 农杆菌介导法的基本步骤是:(1)诱导目标植物外植体;(2)构建含有目的基因的质粒;(3)质粒导人合适的农杆菌菌株中及该菌株的活化过程;(4)植物愈伤组织的微伤口处理及农杆菌侵染;(5)共培养及脱菌处理;(6)愈伤组织筛选、分化与植株再生;(7)再生植株及其后代的外源基因及其表达产物的分子检测;(7)转基因T1代的目标性状鉴定。 农杆菌介导法具有操作简单、转化效率较高、重复性好、单拷贝整合、基因沉默现象少、转育周期

关于植物转基因技术的一些读书报告

关于植物转基因技术的一些读书报告 在生物工程导论课上,我了解到了一些关于植物转基因技术的知识,对此产生了浓厚的兴趣,加上自己的专业在以后会有这方面的学习和发展,所以查阅了一些相应的资料,有了一些感想。 世界上首次使用植物转基因技术是1983年美国获得了转基因烟草,自 此以后,植物转基因技术得到了迅速发展,在世界范围内得到了广泛的应用。目前,转基因技术已经成熟,转基因作物也已进入产业化阶段,而且种植面积逐年扩大,呈直线上升趋势。植物转基因技术主要应用于农业,生物和医学等领域。进行植物品种的改良,新品种的培育以及作为生物反应器生产生物药物和疫苗等。世界上已通过转基因技术培育出许多产量高、品质好、抗性强的农作物新品种,生物技术产品已应用到医药,保健食品和日化产品等各个方面,生物制药产业已成为最活跃,进展最快的产业之一。因此,人们将以转基因技术为核心的生物技术上的巨大飞跃誉为第二次“绿色革命”。这次技术革命将使全球农业生产发生深刻的变革,使人们看到消除饥饿与贫穷的希望。植物转基因技术巨大的生产潜力将为人类带来很大的经济效益和社会效益,并将辐射性地影响人类社会、经济、技术、生活、思想等方面的发展。 但是,像其它新生事物的发展过程一样,由于人们最初对转基因技术的认识不足或不理解,以至对转基因技术存在不同的态度和看法甚至偏见,使植物转基因技术面临着不少冲击。在20世纪末,转基因作物的安全性问题 就在全球范围内引起了激烈的争论,反对者认为转基因作物具有很大的潜在危险,可能会对人类健康和生存环境造成威胁。在欧洲,转基因作物曾被一些媒体称之为“恶魔食品”。甚至当前,一些电视、广播、报纸等新闻媒体为了某些利益也对公众进行炒作和误导,夸大转基因作物的风险,使人们对转基因技术及其转基因食品由最初的争论演变为恐慌甚至存在一定的抵触 情绪。如某电视广告中所提到的:某某食用油,不含转基因成分,为健康加油;某网站新闻报道:湖北某超市惊现转基因大米等等,使人们对当前社会上对转基因技术存在的一些偏见。 在此我希望可以尽量避免偏见,对植物转基因技术的应用和当代社会发展的概况进行一些比较系统的阐述,对植物转基因技术与当代社会发展的关系进行一点探讨。 植物转基因技术的基本概念和原理 基因是生命体具有的特定遗传信息和遗传效应的核苷酸序列,存在于DNA (脱氧核糖核酸)上,是控制生物性状遗传的结构和功能单位。转基因是指利用分子生物学手段,将人工分离和修饰过的某些生物的基因转移到其它物种,以改造该物种的遗传特性。植物转基因技术又称植物基因工程,是把从动物、植物或微生物中分离到的目的基因转移到植物的基因组中,即对植物进行遗传转化,使其在性状、营养和消费品质等方面满足人类需要的技术。应用转基因技术构建的植物为转基因植物,又叫基因修饰植物,其中发展最快的是转基因植物食品。 植物转基因技术的内容包括:目的基因的分离和鉴定、植物表达载体的构建、植物细胞的遗传转化、转化细胞的筛选、转基因植物细胞的鉴定以及外

转基因食品及其安全性(论文啊)

转基因食品及其安全 摘要:转基因食品自从出现以来就一直备受争议,近日转基因水稻、玉米等作物获得农业部农业转基因生物安全管理办公室颁发的安全证书,这一事件更是加剧了群众对于转基因食品的质疑,转基因食品的安全性的疑问又被重新摆上台面。本文对转基因食品的来源、分类以及其安全性做了初步探讨,对于帮助了解转基因食品及转基因食品的安全性都具有一定的理论意义和现实意义。 关键词:转基因食品安全性 一、转基因食品的定义 所谓转基因食品,就是通过基因工程技术将一种或几种外源性基因转移到某种特定的生物体中,并使其有效地表达出相应的产物(多肽或蛋白质),此过程叫转基因。以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。根据转基因食品来源的不同可分为植物性转基因食品,动物性转基因食品和微生物性转基因食品。 转基因食品是具有一定的优点的,例如转基因食品可增加作物产量、降低生产成本;可增强作物抗虫害、抗病毒等的能力;提高农产品耐贮性;缩短作物开发的时间、摆脱四季供应、打破物种界限,不断培植新物种,生产出有利于人类健康的食品。 但是,即便转基因食品的优点非常多,其具有的一些缺点也是不容忽视的:所谓的增产是不受环境影响的情况下得出的,如果遇到雨雪的自然灾害,也有可能减产更厉害。许多转基因食品本身就能产生一定量的有毒物质和某些营养因子以抵抗细菌和害虫的入侵。现有转基因食品中的毒素含量并不一定会引起毒反应,当然如若处理不当,某些食品(如木薯)能引起严重的问题甚至可能引发死亡。 根据《农业转基因生物标识管理办法》规定,我国目前已有5类17种在售转基因生物被列入转基因标识目录并在市场上销售,这17类转基因生物包括:大豆种子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕、玉米种子、玉米、玉米油、玉米粉、油菜种子、油菜籽、油菜籽油、油菜籽粕、棉花种子、番茄种子、鲜番茄、番茄酱。卫生部的《转

转基因植物及其安全性综述

转基因植物及其安全性综述 一,摘要 介绍目前转基因植物概念、常用的植物转基因方法,就转基因植物的生态安全性进行讨论。 二,正文 转基因植物概念:将人工分离和修饰过的基因导人到生物体基因组中,由于导人基因的表达,引起生物体性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术。转基因植物:通过基因转移技术获得的整合有外源基因的植物个体。在过去十多年来,植物学家们已成功地把具有各种新性状的基因转移到了50多种不同的植物上,为农作物育种创造了一个又一个的新品种。 ?每一个植物都有很多基因。基因的本质,就是我们常说的DNA(去氧核糖核酸)。一个基因,在DNA双螺旋结构中占据着一个限定长度的片段。所以要想从供体植物上获得某个决定遗传性状的基囡,只要我们能从供体植物的DNA结构中取出这个基因片段可以了。这个决定遗传性状的基因也称目的基因,将它转化或转移到受体植物上,使它整合到受体植物的染色体上重新组合并使其(目的基因)在再生植株中表达出来,这样就完成了目的基因的传导操作,达到了转基因植物的合成及改造植物性状的目的。 1983年,植物学家首次完成了将一个容易鉴别的抗卡那霉

素基因转移到烟草上的试验,其后代也具有抗卡那霉素的特征。这一开创性的研究成果,为开拓转基因植物的研究与应用展示了广阔的前景。 自此以后,在水稻,玉米,大豆、番茄,马铃薯,烟草,油菜等很多重要的农作物上又得到了转基因植物。如美国孟山都等公司把杀蠋菌的苏云金杆菌的毒素蛋白基因引入到棉花、烟草、番茄和马铃薯等植物上,产生了杀死吃这些作物的蠋幼虫的毒蛋白,培育出了抗虫的棉花,烟草新品种。将毒壳蛋白基因转入苜蓿、黄瓜,烟草等作物,它们可对致命的病毒产生抗性,从而获得了抗花叶病毒感染的抗病植株。 植物转基因方法大致分成两大类,第一类需要通过组织培养再生植株,常用方法有农杆菌介导转化法、基因枪法;另一类方法不需要通过组织培养,目前技术比较成熟的主要有花粉管通道法。 1.农杆茵介导转化法 农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌,分根瘤农杆菌和发根农杆菌两种,其细胞中分别含有Ti质粒和Ri 质粒,其上有一段T-DNA,通过侵染植物伤口进入细胞后,可将T-DNA插入到植物基因组中。因此,农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中,但近年来,农杆菌介导转化在一些单子叶植物(尤其是日益作为模式植物的水稻中也已经得到了广泛应用和认可,这是该领域

植物基因转化及转基因植物地分析报告与鉴定

植物基因转化及转基因植物的分析与鉴定 〖实验目的〗 1.了解创建烟草突变体库的方法; 2.理解每种方法的基本原理; 3.掌握农杆菌介导的转基因方法以及转基因产物筛选和鉴定的基本过程。 〖实验原理〗 随着越来越多植物的全基因组测序工作的完成,在此基础上开展功能基因组的研究是目前的核心研究内容之一。植物插入突变体库的建立是功能基因组研究的一个重要内容,在此基础上也能进行正向遗传学及反向遗传学的研究。在创制突变体的策略上,传统方法是使用物理或化学诱变方法获得,其优点是可在尽可能短的时间内获得饱和突变体。与传统的物理和化学诱变方法相比,生物诱变(T-DNA和转座子插人诱变)通常可标记突变基因,从而较为容易地分离鉴定靶基因。最近数年,通过农杆菌介导的T-DNA插入突变已成为国际公认的植物功能基因组学的主要研究方法之一。 烟草是植物基因组研究的一种模式植物,其突变体库的创建是烟草功能基因组学研究中的重要内容,其目的是通过大规模的突变体库平台快速全方位的了解基因组中各个基因的功能。突变体的创制是遗传学研究的基础,也是分离基因和基因功能鉴定的最要途径。通过诱导培养,使烟草产生愈伤组织,利用土壤农杆菌感染愈伤组织,实现T-DNA标签在烟草愈伤组织基因组中大量随机插人,利用植物细胞的全能性,经过抗性筛选,诱导分化,从抗性愈伤组织获得烟草突变体再生植株,获得各突变体的纯合材料,从而建立烟草突变体的数据库,然后分析突变性状与T-DNA的共分离关系,存在共分离的材料用适当的Tail-PCR克隆技术获得T-DNA的侧翼基因组序列,用其作探针筛选基因文库,获取目标基因或克隆,再进行下一步的分析(图实验4-1)。 T-DNA 载体构建 转化植物(T1,T-DNA杂合子)收获T2种子

转基因食品的安全性正方辩论稿

转基因正方辩论稿 一转基因技术的推广是必要的就世界范围来说: 全球人口的迅猛增长,耕地面积的不断减少,粮食问题成为世界许多国家面临的一个十分辣手的问题。要满足人们的食品供应,提高食品供应质量,必须依靠科学技术。目前转基因技术在食品生产中的应用,已取得明显的成效,转基因食品也已悄然走上人们的餐桌。再从我国来看,在21世纪,我国的转基因食品会得到很快的发展,一方面因为我国的生物技术研究越来越接近世界水平,甚至有些方面已达到世界水平,为其发展提供了可靠的技术支持;另一方面,我国对转基因食品的市场需求很大,我国人均耕地面积少,不可能完全依靠 扩大耕地面积来满足人们的食品需求,只能走高科技发展之路,生物技术无疑是其中1个重要手段,亦是提高食品质量的1种重要方式。如果我们自己不发展,这个潜在的市场就会被国外的转基因食品所抢占。 二转基因技术的优点 (1)育种时间短 过去改变植物的品种主要是通过育种,这种传统的育种方式需要的时 间长,杂交出的品种不易控制,目的性差,其后代可能高产但不抗病,也可能抗病但不高产,也许是高产但品质差,所以必需一次一次地进行选育。而转基因技术就不同了, 可以选择任何1个目的基因转进去,就可得到1个相应的新品种,不用再花那么长的时间筛选了。 (2)基因组合的范围广。 传统的育种只能是水稻对水稻,玉米对玉米,进行杂交,不能 水稻对玉米,水稻更不能和细菌进行杂交。而转基因技术不但可以把不同植物的基因进行组合,而且还可以把动物的基因,甚至人的基因组合到植物里去。比如:科学家看中了一种北极熊的基因,认为它有抵抗冷冻的作用,于是将其分离取出,再植入番茄之中,培育出耐寒番茄。 (3)提高作物质量和产量,降低成本,缓解粮食短缺现状。 通过转基因技术可培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等特性的作物新品种,以减少对农药化肥和水的依赖,降低农业成本,大幅度地提高单位面积的产量,改善食品的质量,缓解世界粮食短缺的矛盾。例如:马铃薯植人天蚕素的基因后,抗清枯病、软腐病的能力大大提高, 过去这两种病每年会带来近3成的减产,一种抗科罗拉多马铃薯甲虫的马铃薯,可使美国每年少用37万kg 的杀虫剂;阿根廷播种转基因豆种后,大豆抗病和抗杂草能力大为增加,使用农 药和除草剂的量减少,生产成本比原来下降了15%。

五种常用的植物转基因技术

五种常用的植物转基因技术 杂粮作物2010 . 30(3):186~189RainFedCrops''…… 文章编号:1003—4803(2010)03—0186—04 五种常用的植物转基因技术 汪由,吴禹,王岩,李兆渡,王光霞 (1.辽宁省农业科学院创新中心,辽宁沈阳110161;2.沈阳市东陵区白塔街道办事处,辽宁沈阳110167) 摘要:从原理,基本步骤和优缺点等几个方面对农杆茵介导法,基因枪法,超声波介导法,子房注射法和花粉管 通道法等5种常用的植物转基因技术进行了简要介绍. 关键词:农杆菌介导法;基因枪法;超声波介导法;子房注射法;花粉管通道法;原理;基本步骤;优缺点 中图分类号:$336文献标识码:B 植物转基因技术是通过各种物理的,化学的和生物的 方法将从动物,植物及微生物中分离的目的基因整合到植 物基因组中,使之正确表达和稳定遗传并且赋予受体植物 预期性状的一种生物技术方法.1983年,首例抗病毒转 基因烟草的成功培育标志着人类开始尝试利用转基因技 术改良农作物.目前,植物转基因技术已在作物改良和育 种领域发挥了重要作用.通过植物转基因技术,一些来自 于动物,植物及微生物的有益基因如抗病/虫基因,抗非生 物胁迫性状基因及特殊蛋白基因已被转化到农作物中以 改良现有的农作物和培育新的农作物品种.以DNA重组 技术为基础的植物转基因技术极大地扩展了基因信息的 来源,打破了远缘物种间自身保持遗传稳定性的屏障.植

物转基因技术已应用到玉米,水稻,小麦,大豆和棉花等许多农作物.同时,该技术也正在被尝试用于茄子和草莓等其它的作物中"J.目前,根据转基因植物的受体类型, 植物转基因方法可以分为3大类:以外植体为受体的基因转化方法,如农杆菌介导法,基因枪法和超声波介导法;以原生质体为受体的基因转化方法,如聚乙二醇法,电击法, 脂质体法及磷酸钙?DNA共沉淀法;以种质系统为受体的基因转化方法,如子房注射法和花粉管通道法j.由于以 原生质体为受体的基因转化方法有原生质体培养难度大, 培养过程繁杂,培养工作量大且培养技术不易掌握;原生质体再生植株的遗传稳定性差,再生频率低并且再生周期长;相关的转化方法的转化率低,效果不理想等缺点,所以该类基因转化方法未被作为植物转基因的常规方法广泛使用.本文将对农杆菌介导法,基因枪法,超声波介导 法,子房注射法和花粉管通道法的原理,基本步骤和优缺点作以简要介绍. 1以外植体为受体的基因转化方法 1.1农杆菌介导法 农杆菌介导法是最早应用,最实用有效并且具有最多 成功实例的一种植物转基因方法J.农杆菌是一类普遍 存在于土壤中的革兰氏阴性细菌.目前,用于植物转基 因介导的农杆菌是根癌农杆菌和发根农杆菌.某些根癌 农杆菌和发根农杆菌分别含有大小为200—800bp的结构和功能相似的质粒和Ri质粒J.Ti质粒和Ri质粒含 有3个功能区:参与农杆菌侵染植物过程的vir区,参与农杆菌基因整合到宿主植物基因组过程的T-DNA区,在农杆菌中启动质粒复制的orj区.在vir区上的vir操纵子群作用下,rrj质粒和Ri质粒能将自身的T-DNA转入宿主植物细胞内,而后将T—DNA整合到植物基因组中J.T-

转基因植物的生态安全性风险概述(doc 10页)

转基因植物的生态安全性风险概述(doc 10页)

转基因植物的生态安全性风险 摘要:转基因植物的应用在对人们生活带来重大变化的同时,其安全性风险备受关注。转基因产业的迅猛发展使转基因食品从实验室走向餐桌,转基因食品的安全性已为全世界所关注,它涉及到贸易效益和人体健康。在植物遗传转化体系中,绝大多数选择标记基因来源于细菌,对人类健康和环境安全存在潜在风险,因此转基因植物的安全性受到全世界的高度重视。本文综述了转基因植物的安全性以及对生态的影响,以期推动安全型转基因植物培育和转基因植物产业化进程。 关键词:转基因植物,生态风险,害虫抗性,非目标生物,基因漂移 Ecological risks of genetically modified plants Abstract: Application of genetically modified

plants(GMP)results in great agricultural renovation,though their potential envi—ronmental impacts also cause world—wide concern. Rapid development of genetically modification(GM)industry made GM food appear on the table from the laboratory,thus the safety of GM food received worldwide concerns,which involves bade barriers and human health.So researchers and breeders have made great efforts to produce biosafiy or marker—free transgenic crops.In this paper,methods for the cultivation of biosafiy transgenic plants were reviewed, including CO—transformation. The advantages and disadvantages of these approaches were also evaluated with a view to promote the industrialization process on transgenie research in plants. Key words: Genetically modified plant,Ecological risk,Insect resistance,Non-tarot organism,Gene flow

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