果树基因工程的应用与面临的主要问题
基因工程技术在植物育种中的应用与风险

基因工程技术在植物育种中的应用与风险基因工程技术是一项革命性的科学技术,已经在众多领域得到应用,其中之一就是在植物育种中。
通过基因工程技术,科学家能够将有益基因从一个物种转移到另一个物种,以改善植物的性状和提高产量。
然而,尽管这项技术带来了许多潜在的好处,但也存在一些争议和风险。
基因工程技术在植物育种中的应用主要集中在两个方面:抗虫性和耐草药性。
一些植物天生就具有抗虫能力,而其他一些植物则需要依赖农药来保护免受虫害侵袭。
通过基因工程技术,研究人员可以将具有抗虫性的基因转移到其他植物中,使其获得自我防御能力,减少对农药的依赖。
同样地,耐草药性的基因也可以通过基因工程技术转移到植物中,使其在除草剂处理下不受伤害。
基因工程技术在植物育种中的应用带来了许多好处。
首先,它可以显著提高植物的产量和质量。
通过增加植物的抗虫性和耐草药性,农作物能够减少因虫害和杂草带来的减产。
其次,基因工程技术还可以改善植物的耐旱性和抗病性,使其更适应恶劣的环境条件。
这对于农业发展和粮食安全具有重要意义。
然而,基因工程技术在植物育种中也存在一些风险和争议。
首先,基因工程可能导致转基因植物对环境的不可逆变化。
转基因植物的基因可能会通过传粉和杂交等方式传播到野生植物中,从而对生态系统造成潜在的威胁。
其次,转基因植物可能会引起食品安全问题。
一些人担心转基因植物的基因在人体中可能产生不可预知的副作用,或者可能导致过敏反应或毒性。
另外,基因工程技术的应用需要大量的经费和技术支持,这对于一些发展中国家来说可能不可行。
为了解决这些问题和风险,各国政府和科学家一直在加强对转基因植物的监管和研究。
许多国家都制定了相应的法律和监管机构,以确保转基因植物的安全性和合规性。
此外,科学家们也在努力研究转基因植物的安全性和环境影响,并进行长期的监测和评估。
在面对基因工程技术在植物育种中的应用和风险时,我们应该保持客观和理性的态度。
基因工程技术具有巨大的潜力,可以改善农作物的产量和质量,提高粮食安全性。
基因工程的潜力与风险

基因工程的潜力与风险在现代科学的发展中,基因工程作为一项前沿技术一直备受关注。
基因工程通过改变生物体的基因组,可以对物种的性状进行调整和改良,具有巨大的潜力与风险。
本文将探讨基因工程的潜力和风险,并就此展开讨论。
一、基因工程的潜力基因工程的潜力体现在多个方面。
首先,基因工程为农业领域提供了新的突破口。
通过转基因技术,科学家可以使植物具备抗病虫害、耐盐碱、耐旱等优良性状,提高农作物的产量和质量,从而解决全球粮食安全问题。
其次,基因工程可应用于医学领域,有望为人类疾病的治疗提供新的途径。
通过基因编辑技术,科学家可以针对遗传病进行基因修复,为患者带来健康和希望。
此外,基因工程还有望为环境保护提供有效手段。
由于基因工程的出现,科学家可以通过改变某些微生物的基因,使其能够降解污染物,这对于清洁环境具有重要意义。
二、基因工程的风险虽然基因工程具有巨大的潜力,但也面临着潜在的风险。
首先,基因工程可能对生态系统产生不可逆转的影响。
例如,转基因作物可能会引入新的基因到野生植物中,导致生态平衡的破坏。
其次,基因工程技术操作的风险也不容忽视。
基因编辑的过程中,如果发生错误,可能会导致新的遗传病的产生,或者引发其他严重的不可逆的后果。
此外,基因工程还涉及到与道德伦理相关的问题。
人类是否应该改变生物体的基因组?是否应该进行基因的筛选和修复?这些问题都需要认真思考和回应。
三、基因工程的伦理问题基因工程涉及到众多伦理问题,这需要我们平衡科技进步与道德责任之间的关系。
首先,基因工程的应用需要进行严格的监管,确保其安全性和可控性。
科学家和决策者需要制定合理的法律和规范,保障基因工程技术的正确使用,防止滥用。
其次,关于基因修改的道德问题,社会各界应开展广泛的讨论和辩论。
我们需要认真考虑改变生物体基因组的后果,权衡可能的益处和风险,以确保人类从中受益。
四、基因工程的未来发展基因工程作为一项前沿科技,将在未来发展中继续扮演重要角色。
我们可以预见,基因工程技术将日益成熟,并为社会带来更多利益。
果树育种常见问题与解决对策

世界热带农业信息2022年第9期1果树栽培品种现状果树栽培品种中大部分为外来引入品种,本土选育品种应用较少,且随着市场环境的不断发展及人们生活水平的提升,对于果品品质要求也越来越高,需及时改进果树育种技术,满足不断发展的果树市场需求[1]。
2果树育种存在问题2.1新品种较少果树育种目标为优化果实品质、提升果实产量,目前,尚未有较有优势的品种出现,仍需提高果实抗病性及耐储藏性。
随着无公害绿色农产品市场需求量的不断增加及消费者对此类产品认可度的不断提升,果树育种技术需不断变革,加强果树抗病育种研发力度,从而获得高品质的抗病新品种[2]。
除此之外,还需进一步推广耐储藏、加工或矮化密植性较好的新品种,从而进一步优化果树育种品质,提升果树育种质量。
2.2沟通交流较少果树育种常用方式主要为有性杂交育种,并在此基础上通过人工选种或人工诱变的方式来进行育种,近年来,生物技术水平不断提升,果树育种技术获得应用推广,育种手段不断创新,对于育种质量也起到了提升作用。
但不同推广部门之间沟通交流较少,协调性较差,人力、物力分散,没有制定统一的研究目标及研究方案,影响实际育种成果,这对于果树育种工作的快速发展是非常不利的[3]。
2.3育种资源不足果树种子资源丰富,目前,果树资源性状研究投入力度较小,并无可靠有效的育种亲本参考。
果树育种亲本选择参考度较低,主要以现有栽培品种为主,并未考虑地方品种或野生近缘种的亲本优势以及价值,导致果树育种中存在基因狭窄、创新性差的情况。
3果树育种的建议3.1转变育种目标要想提升果树育种品质,首先需选择优质高产、抗病性强、抗逆性好及耐储藏的品种,同时加强研发新品种,并且分析其营养品质、商品品质、储藏品质及品种栽培品质等,考虑不同育种目标,以满足对于新品种的实际需求。
3.2采用新型育种技术3.2.1分子标记技术分子标记技术发展极快,对于桃树、苹果树、柿子树、葡萄树及枣树等各类果树育种发展均起到了重要的推动作用,是一种先进的育种方式,能够深入了解各类植物基因性状,通过合理选育针对性亲本及鉴定杂交后代,能够提升杂交后代鉴定效率及准确率,提升育种质量[4]。
果树园艺技术存在的问题及对策

果树园艺技术存在的问题及对策一、问题概述果树园艺技术是指在果树种植及管理过程中所涉及的各项技术,包括育种、栽培、病虫害防治、水肥管理等。
随着农业现代化的推进和果树产业的不断发展,果树园艺技术也面临着一些问题。
这些问题主要包括:技术水平不高、管理模式落后、病虫害防治难度大、水肥利用率低等。
这些问题严重影响了果树的产量和品质,制约了果树产业的健康发展。
二、存在的问题及对策1. 技术水平不高目前,一些果树园艺技术工作者学历较低,专业知识相对薄弱,对新技术、新理论的研究和掌握不足。
在园艺技术实践中,存在技术水平不高的问题,导致果树的栽培管理和病虫害防治不能及时有效地进行。
针对这一问题,应加强果树园艺技术工作者的培训和学习,提高其专业素养。
引进国外先进的果树园艺技术和管理理念,不断提高园艺技术工作者的综合素质和水平,推动果树园艺技术的现代化和专业化发展。
2. 管理模式落后传统果树园艺管理模式以人工操作为主,效率低下,成本高昂。
而现代果树园艺管理模式智能化、自动化程度不高,不能满足果树园艺管理的需求。
针对这一问题,应加大对果树园艺管理机械化与智能化装备的研发和推广力度,提高果树园艺管理的效率和效益。
在果树园艺管理实践中加强信息化技术的应用,提高果树园艺管理的科学化水平,实现果树园艺管理模式的现代化和智能化。
3. 病虫害防治难度大由于气候变化和环境污染等因素的影响,果树病虫害防治面临着越来越大的挑战。
传统的病虫害防治方法效果不佳、安全性差、对环境影响大,难以满足果树病虫害防治的需要。
针对这一问题,应加强果树病虫害防治技术的研究和应用,推广生物、微生物等环保型农药,提高果树病虫害防治的安全性和环保性。
积极推进基因工程技术在果树病虫害防治中的应用,提高果树病虫害防治的效果和效率。
4. 水肥利用率低随着果树种植规模的不断扩大和水资源的日益紧缺,果树的水肥利用率日益受到关注。
传统的施肥和灌溉方法效率低下,浪费水资源,且易造成土壤盐碱化,危害果树生长。
基因工程应用

基因工程应用基因工程是人工干预生物体基因组的一种技术,目前已广泛应用于农业、医疗、能源等领域。
基因工程能够提高农业生产效率,改善作物品质,增加作物对抗病害的能力;在医学上,基因工程能够制造更安全有效的药物,创造定制医疗,治疗遗传性疾病等。
基因工程也被应用于能源方面,如制造生物燃料等。
基因工程应用的好处是显而易见的。
它为解决世界饥饿问题和提高人类健康水平提供了新的方法。
基因工程能够增加作物产量,提高作物品质,缩短种植周期。
基因工程的医疗应用也为人们处理遗传性疾病提供了更为有效的方法,能够为患者带来更好的治疗体验和生存质量。
但是,基因工程应用也存在着一定的风险。
基因工程的副作用可能对自然环境和人类健康造成负面影响。
例如,转基因作物可能会对自然环境产生不良影响,比如造成生态衰退、生物多样性下降,进而对生态平衡产生不利的影响。
此外,基因工程的技术应用需要非常慎重,因为技术滥用可能会导致不可预测的后果和风险,也可能产生道德争议和社会纷争。
为了应对基因工程应用可能出现的风险,必须制定科学严谨的政策法规,确保其合理应用。
政府应建立专业机构,负责科学监管和风险评估,从而确保公共安全。
在应用中,必须坚持可控制、可逆转和透明等原则,确保基因工程技术的安全性和可持续性。
此外,还需要加强公众教育,提高公众对基因工程应用的科学认知程度,从而确保公共参与和舆情管理的成功实施。
总之,尽管基因工程应用面临着诸多挑战和风险,但它具有巨大的应用前景和潜力。
我们必须保持清醒头脑,把握其应用原则和风险特征,从而保证其发挥最大的社会价值和意义。
基因工程技术在农作物改良中的应用与前景

基因工程技术在农作物改良中的应用与前景引言:农业是人类的生存基础和经济支柱,农作物的改良是提高农产品产量和质量的重要手段。
随着科技的不断发展,基因工程技术逐渐应用于农作物改良中,为农业生产带来了革命性的变革。
本文将探讨基因工程技术在农作物改良中的应用,并展望其前景。
一、基因工程技术在农作物改良中的应用1. 抗病虫害基因的导入农作物常常受到各种病虫害的侵扰,影响着产量和质量的提高。
基因工程技术可以通过导入具有抗病虫害基因的方法,使农作物获得抗病虫害能力。
例如,通过导入Bt基因,转基因玉米、棉花等作物可以抵抗玉米螟、棉铃虫等害虫的侵害,减少农药使用,提高作物产量和质量。
2. 耐逆性基因的导入现代农业生产面临着气候变化、自然灾害等各种逆境的挑战,而逆境抗性是农作物改良中的重要目标之一。
基因工程技术可以通过导入耐逆性基因,增加农作物对逆境的抵抗能力。
例如,将耐旱基因导入水稻中,可以使水稻在干旱条件下仍能保持较高的产量和质量,提高抗干旱能力,增加农民的收益。
3. 营养成分的改良农作物中的营养成分对人类健康至关重要,但传统的育种方法往往无法满足人们对营养成分的需求。
基因工程技术可以通过导入植物合成特定营养成分的基因,使作物在保持生长性状的同时,获得更高的营养价值。
例如,基因工程水稻“金黄米”通过导入β-胡萝卜素合成基因,使水稻米粒中含有丰富的β-胡萝卜素,有助于预防维生素A缺乏症。
4. 品质的改良农产品的品质是衡量其价值的重要标准之一。
基因工程技术可以通过调控相关基因的表达,改善农产品的品质。
例如,通过调控水稻中淀粉合成和淀粉酶活性相关基因的表达,可以改善水稻的食味、糯性和烹调品质,满足人们对不同口感的需求。
二、基因工程技术在农作物改良中的前景1. 提高农产品产量和质量基因工程技术可以通过导入特定基因,增加农作物的抗病虫害能力和逆境抗性,减少损失和农药使用,从而提高农产品的产量和质量。
这一技术的应用有助于满足全球不断增长的粮食需求,缓解全球食品安全的压力。
基因工程与农业粮食安全的挑战

基因工程与农业粮食安全的挑战近年来,基因工程在农业领域得到了广泛应用。
然而,这一技术的应用也带来了农业粮食安全的一系列挑战。
本文将探讨基因工程对农业粮食安全的挑战,并提出相应的解决方案。
一、基因工程对农作物生物多样性的影响基因工程的主要目的是提高农作物的产量和抗病虫的能力。
然而,通过基因工程技术进行基因改造的农作物往往会导致农作物的遗传多样性减少。
由于基因工程主要使用一种或少数几种基因,这使得改良后的农作物在基因上过于单一。
一旦面临新的病虫害或环境逆境,这些农作物将很难适应,从而威胁到整个农业系统的稳定。
解决方案:保护和增加农作物的遗传多样性是应对这一挑战的关键。
农业科学家可以通过保存和繁育野生亲缘优良的农作物品种来增加农作物的遗传多样性。
此外,采用传统育种和混合种植等方法也有助于维持农作物的遗传多样性。
二、基因工程对生态系统的影响基因工程农作物的种植过程往往会对生态系统造成一定的影响。
例如,大规模种植转基因农作物可能导致单一农作物种植区的形成,这可能破坏生态平衡,进而影响其他生物物种的生存环境。
解决方案:为了应对这一挑战,我们需要采取积极的生态环境保护措施。
种植转基因农作物的农民应合理规划农田,轮作不同农作物,以减少单一农作物种植区的形成。
此外,注重生态环境保护和生物多样性维护,有助于减少基因工程对生态系统的负面影响。
三、基因工程对食品安全的挑战基因工程食品的安全性一直是人们关注的焦点。
虽然基因工程食品经过了严格的食品安全评估,但仍然存在潜在的风险。
例如,转基因农作物可能对人体健康产生不良影响,或者引发过敏反应。
解决方案:为了确保基因工程食品的安全性,需要建立更加严格和全面的监管体系。
相关机构应加强对基因工程食品的监测和评估,确保其符合食品安全标准。
此外,提高公众对基因工程食品的科学认知和食品安全意识,也是解决这一挑战的关键。
结论基因工程技术的应用给农业粮食安全带来了新的挑战。
保护农作物的遗传多样性、维护生态环境平衡,以及确保基因工程食品的安全性,是克服这些挑战的关键所在。
基因技术的应用与风险分析

基因技术的应用与风险分析基因技术是一种通过对基因进行操作和调控的技术,它在医学、农业、环境保护等领域具有广阔的应用前景。
然而,这一技术的发展也带来了一些潜在的风险与挑战。
本文将重点讨论基因技术的应用领域及其潜在风险,并提供风险分析和管理的建议。
首先,基因技术在医学领域的应用是最为广泛和深入的。
通过基因工程,科学家们能够研究和治疗一些遗传疾病,如癌症、糖尿病和遗传性血液病等。
此外,基因技术还为个性化医疗提供了可能。
然而,基因编辑技术的应用也存在一些风险。
例如,基因编辑技术可能对目标基因以外的其他基因进行干扰,从而引发不可预料的副作用。
另外,基因编辑技术的不当使用可能导致基因突变,进而导致新的疾病的产生。
在农业领域,基因技术的应用主要集中在转基因作物的研发与生产。
转基因作物通过插入外源基因,使其具备抗虫、耐病、抗旱等特性。
这一技术可以提高农作物的产量和质量,解决全球粮食安全问题。
然而,转基因作物也引发了一些争议和风险。
例如,转基因作物可能对生态系统产生不可预知的影响,如与野生动植物杂交、对有益昆虫的伤害等。
此外,转基因作物的长期食用对人体健康的潜在影响需要进一步研究和评估。
除了医学和农业领域,基因技术在环境保护、犯罪科学、生物燃料等领域也有广泛的应用。
例如,基因技术可以应用于污水处理、生物修复和环境监测等方面,提供了一种可持续发展的环保解决方案。
然而,基因技术在环境应用中也存在潜在的风险,如基因逃逸、生态风险和种间杂交的风险。
相应地,科学家们需要进行充分的风险评估和管理,以避免或减少这些风险对环境造成的潜在危害。
针对以上应用领域的潜在风险,我们建议采取一系列的风险分析和管理措施。
首先,需要建立完善的法律法规和监管机制,对基因技术的应用进行严格的管理和监督。
此外,科学家们应建立全面的风险评估体系,评估基因技术应用可能带来的风险和不确定性,并及时进行相应的风险管理措施。
另外,科学界、政府和公众之间应建立沟通渠道,促进信息的共享和交流,提高公众对基因技术的认知和理解。
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果树基因工程的应用与面临的主要问题(机械与电子工程学院朱亮09043207 )摘要:当前的果树有一些不良不良的性状,如易被害虫吃叶子,果实成熟后不易保存等,使用基因工程技术改变这些性状,可以减少农药的使用,有利于保护环境,同时可以获得较好的经济收入,但是,基因技术也有可然造成基因污染,对生态环境有影响。
关键字:基因工程果树污染Abstract: The current fruit trees there are some bad bad traits, such as susceptible to pests eat the leaves, the fruit is ripe is not easy preservation, the use of genetic engineering techniques to change these traits can reduce pesticide use, help protect the environment, and can get better economic income, however, gene technology is also caused by genetic pollution can be contingent on the ecological environment impact.正文:自1983年第一株转基因烟草获得以来,植蜘基困工程的研究进展迅速。
与其它农作物比较,果树基固工程的研究和应用相对落后Vl-3J。
1988年,果树的基因转化研究首先在核桃上获得了转基固植株,此后又陆续在苹果、梨、欧洲李、草莓、桃、杏、葡萄、树莓、柑桔、樱桃、香蕉、番木瓜、橄榄、猕猴桃等多种果树上获得了转基因檀株 J。
果树基因工程为果树育种开辟了新的途径,有着诱人的应用前景,但也面临不步亟待解决的问题。
本文仅就果树基因工程的应用以及转基因理论技术和生物安全性方面所面临的主要同题进行综述,希望有助于果树基困工程的研究和发展。
1 果树基因工程的应用理想的果树品种应具备优良的果实性状(如果大、核小或无耔、营养丰富、口感风味好、外形新美、色泽鲜艳、耐贮运、食用方便等)和相应的园艺性状(如矮化、丰产、抗病虫等) 现有的果树栽培品种往往都有某种性状缺陷。
通过果树基固工程,可以在保持果树原有优良性状的基础上,引入新的优良性状,培育出符合人们特定性状要求的果树品种。
果树基因工程在果树育种领域主要有以下几个方面的应用。
1.1 果树抗瘸方面某些侵染果树的病毒、类病毒、寄生细菌和真菌对果树为害严重,至今对这些病害尚无有效的防治措麓。
目前,果树抗病基困工程已取得了较大进展,在番木瓜、柑桔、葡萄、香蕉、杏和樱桃等果树上获得了抗病转基固植株。
在美国.抗病毒转基因番术瓜已被批准进行商业化生产t 。
有效的抗病毒基因主要来源于病毒本身,如外壳蛋白(cP)基固、复制酶基因、反义RNA等。
还有一些基因(如核酶基困.动物抗体基因和与干扰素有关的基因等)正被积极地研究和探索。
果树抗病毒基因工程中比较成熟的途径是导入病毒外壳蛋白基因。
抗菌肽基固在植物中的表达,能够提高植钧对病原菌的抗病力。
导入此基固,有可能使果树对细菌病害(如苹果和梨的火疫病)产生抗性。
另外,从果树或其它植物抗病种质中分离出抗病基因是很有应用前景的抗病基因工程育种途径之一。
1.2 果树抗虫方面为害果树的害虫种类很多.使用化学杀虫剂灭虫,容易造成环境污染并危及人畜,也要消耗大量资源。
通过果树基因工程培育果树抗虫品种,是解决果树虫害的理想途径。
从80年代初至今,已发现了一批具有杀虫活性的基因。
如在苏云金杆菌中发现的Bt基因,在多种植物中发现的蛋白酶抑制荆基因.在链霉菌中发现的胆甾烷醇氧化酶基因.在多种杆菌中发现的杀虫蛋白基因等。
目前有人采用融合的双蛋白酶抑制剂基因转化植物,获得了具理想抗线虫效果的转基因植株株。
在果树上,有部分品种(如核桃、蔓越桔等)导入了ICP(杀虫结晶蛋白)基因获得了抗虫转基因植株。
有的国家携有ICP基因的转基因苹果树已进入田间鉴定阶段,携有外源抗虫基因的草莓转基因植株被允许进行大田试验。
1.3 果树抗逆性方面果树所处的非生物逆境主要有干旱、冷冻、高温、土壤贫瘠、盐碱等。
果树的抗逆性是果树品种改良的重要目标。
目前已从植物和其它生物中,分离出了与抗逆性有关的热激蛋白基因、渗透胁迫蛋白基因、脯氨酸合成酶基因、冷驯诱导蛋白基因以及鱼类抗冻蛋白基因等基因。
有的目的基因(如抗冻基因)已导入某些植物(如番茄)并获得表达。
1.4 果树抗除草剂方面果树生产上使用除草剂与农作物相比,灵活性更大,伤害较小。
但是,苗圃及幼年果园使用除草荆不当,也会严重伤害果树。
有的品种对除草剂敏感(如草莓的绝大多数品种不抗除草荆)。
因此,培育抗除草剂果树品种仍有其实际意义。
抗除草剂转基因植物主要有2种类型:(1)修饰除草荆作用的靶蛋白,使其对除草剂不敏感或使其过量表达以使植物受到除草荆作用后仍能进行正常代谢;(2)引入醇或酶系统,在除草剂发生作用前,将其降解或解毒。
目前已在多种植物上获得了抗除草剂转基因植株。
把抗除草荆基因转入果树,对果园生产中节省工时地清除杂草而又不伤害果树有一定的应用价值。
1.5 果树果实成熟方面果树的果实成熟是指果实停止生长后,在果实内部产生一系列生理生化变化而导致果实成为可食性状态的过程。
此过程包括乙烯的生成,大分子有机物的降解、硬度的减小以及色素的合成等一系列变化,而这些变化是相应基因表达调控的结果。
通过基因调控,延缓果实的成熟速度,提高果实抗腐烂、抗破损能力,对水果的长途运输、加工和保鲜贮藏有重要意义。
目前,用于果实延熟基因工程的主要基因有PG基因、觚合成酶基因、AOc氧化酶基因、ACC脱氨酶基因、反义PG 基因、反义ACC合成酶基因等。
在果树上,桃的PG基因和ACC氧化酶基因以及苹果的AOc氧化酶、ACC合成酶等基因,已被克隆。
近年来还克隆出乙烯受体无效变异基因。
应用基因工程技术将外源基因导入果树,特别是利用反义RNA技术阻断或抑制翻译过程,或正反义RNA杂交降解,影响果实延熟相关基因的表达及其功能调控.是高效率且专一性强的果树基因工程育种途径。
1.6 果树生根能力方面扦插是果树苗木的主要繁殖方式之一,但有些果树扦插生根困难,还有一些果树砧术生根能力也较差。
利用质粒上具有促进生根作用的Id基因转化果树,可以提高转化植株的生根能力。
在苹果、猕猴桃等果树品种上已获得易于生根的转基因植株。
这种方法如果能在龙眼、荔枝、橄榄、柿子等扦插生根困难的果树上应用,将极为有利于这类果树的苗木繁育。
1.7 果树其它性状方面随着果树基因工程研究的进展,果树基因工程的应用重点将逐渐转移到优化果实品质、调控营养成分,提高光合效率增加产量,改造果形果色,改善株形(如矮化等)缩短童期,调控内源激素控制开花结果(如花期、性别分化、焦核、无籽等)等性状改良方面。
果树基因工程在果树生产上的应用潜力是巨大的,但要使这种巨大潜力转变成实际生产力,还有很长的路要走。
2 果树基困工程面临的主要问题果树基因工程研究所面临的主要主题有2个方面。
一是转基因技术和理论方面存在的问题与不足;另一是转基因果树及其产品的生物安全性方面的问题。
2.1 果树基因工程亟待解决的问题2.1.1 建立高教的离体再生系纯作为受体系纯由于果树多为多年生的木本植物。
离体培养技术还不完善。
不少果树转基因植株再生有困难.常常无法获得转基因再生植株或只获得少数再生植株。
从目前的实验研究水平来看,转基因在受体细胞染色体上的整合是随机的,转基因性状在获得表达的同时,经常还伴随着其它不利性状的出现.而且转基因在受体细胞中的活性与存在状况也无法控制。
另外.有的转基因檀株是嵌台体。
因此,如果没有大量的转基因再生植株,就难以筛选出转基因性状表达良好且遗传稳定的同质转化植株,使随后的研究难以为继。
所以,建立高技的果树离体再生系统是保障果树基因工程研究顺利发展的一个重要基础。
2.1.2 构建重要果树的遗传图谱随着分子标记技术的发展,遗传图谱的工作在许多物种中有了很大的进展一些重要的农作物,包括番茄、玉米、水稻等的遗传图谱业已构成,并越来越趋于饱和。
有的巳达到相当致密的程度。
高密度分子翻谱的建立为基固定位、物理图谱的构建以及依据图谱的基因克隆奠定了坚实的基础。
但是,在果树的遗传图谱构建方面,目前还处于比较落后的状态。
因此,构建重要果树的高密度遗传图谱是果树基因工程研究的重要基础工作。
2.1.3 分离、克隆与果树重要经济性状相关的基因果树基因工程使用的与果树重要经济性状相关的基因,从其来源上看,既有从其它生物上克隆到有用基因(如Bt基因等),也有从各种果树上分离出的目的基因(如从苹果、樱桃、杏等果树上克隆的基因)。
目前,在果树遗传转化上有应用价值的基因还不多。
国内在开发基因资源方面,与国外的先进水平相比有较太差距,不少实验是采用国外元件,国内组装。
所进行的研究是跟踪的多,创新的少。
面临这方面存在的问题,我国果树基因工程要积极开展分离、克隆拥有自主知识产权的与果树重要经济性状相关的基因以及基因表达调控元件的研究,特别要注意开发我国丰富的野生果树种质中所蕴藏的优良性状基因资源。
2.1.4 探索高效的果树遗传转化方法目前,果树遗传转化方法主要有农杆菌介导法,髓峨直接导入法(常甩基因枪法)和基因抢——农杆菌混合介导法。
农杆菌介导法是外源基因进入植物细胞比较成功和应用比较广瑟的方法。
农杆菌不同菌株的致病力差异很大,对转化效率起重要的影响作用。
根据转化受体的不同,农杆菌介导法有几种不同的应用方法。
如受伤植物器官的直接感染感染(把农杆菌接种在植株创伤面或甩针头注射到植株体内)、体胚或胚性细胞的转化、原生质体的转化、附体腋芽转化等方法优良性状表达的前提下稳定表达,是果树转基因成功与否的重要标志。
2.2 果树基因工程的生物安全性问题从首例转基因作物问世以来.就在全球范围内对转基因作物的生物安全性同豚展开了一场争论有些研究结果显示。
转基因作物在某种程度上会对环境生物产生某些方面的影响(如Bt作物对昆虫群落的影响等),因而反对者认为转基因植物会对人体健康和生态环境安全造成威胁但支持者们则认为转基因作物对人类有着饭太的利益。
而且其潜在的生物安全性方面的风险不大并能加以控制或消除。
可以肯定,转基因作物在产量、产品品质、抗瘸虫、抗逆性等方面的改进,会在很大程度上降低农业生产成本和资源消耗.满足人类对农产品的不断增长(人口增长和提高生括水平)的需求,缓解农业生态环境继续总化的压力。
但是,对植物基因工程及其产品的生物安全性给予重视是科学上应有的认识态度。
那么,转基因植物对人类和生态环境的潜在危险性究竟有多大?是否有必要天力发展植物基因工程?在此结合人们对安全性方面所关注的主要同题,对转基因果树的生物安垒性进行分析和评估。