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。
3、抗生素的加入：高压灭菌后，待培养基温度降到50-60℃时（手可触摸）加入已经过滤好的抗生素（100μg/ml kan+50μg/ml Str+50μg/ml rif），以免温度过高导致抗生素失效。
4、倒板：将抗生素与培养基混匀，每个平皿倒15ml培养基，可以倒16个平皿，倒完后打开平皿盖，在紫外灯下照10min，等待培养基凝固，盖上平皿盖，封口备用。
第二组配制YEB液体培养基
1、配制500mlYEB液体培养基：先称取 Beef extract (牛肉浸膏)； Peptone (蛋白胨)； Yeast extract (酵母提取物)； Sucrose (蔗糖)；2g ；将上述药品置于500ml 三角瓶中，用量筒称取450ml蒸馏水将其溶解混匀，然后再定容至500ml，用NaOH调pH=。
2、灭菌：将盛有500ml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。
3、抗生素的加入：高压灭菌后，待培养基温度降到50-60℃时（手可触摸）加入已经过滤好的抗生素（100μg/ml kan+50μg/ml Str+50μg/ml rif），以免温度过高导致抗生素失效。
4、分装：将培养基分别分装到试管和三角瓶中，每个试管中分装5ml，分装12个试管。每个三角瓶中倒入35ml，共12个三角瓶。
5、分装好后，封口备用。
第三组配制MS液体培养基
1、配制500mlMS液体培养基：先在500ml三角瓶中加入400ml蒸馏水，称取粉置于蒸馏水中，搅拌均匀；再向其中加入5ml 100倍Fe盐浓缩液；5ml100倍肌醇浓缩液；5ml 有机溶液的混合液，然后混匀定容至500ml，用NaOH调pH=。
2、灭菌：将盛有500ml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。
3、乙酰丁香酮的加入：高压灭菌后，待培养基温度降到50-60℃时（手可触摸）加入已经过滤好的乙酰丁香酮。
4、分装：将培养基分别分装到三角瓶中，每个三角瓶中倒入40ml，共12个三角瓶。
5、分装好后，封口备用。
第四组配制MS共培养基
1、配制500mlMS固体共培养基：先在500ml三角瓶中加入400ml蒸馏水，称取粉置于蒸馏水中，搅拌均匀；再向其中加入5ml 100倍Fe盐浓缩液；5ml100倍肌醇浓缩液；5ml有机溶液的混合液，然后加入激素NAA和6-BA（按照实际需要，根据母液浓度计算用量），混匀定容至500ml，用NaOH调pH=，然后再加入7%的琼脂粉。
2、灭菌：将盛有500ml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。
3、分装：将培养基分别分装到平皿中，每个平皿中倒入25ml，共20个平皿。
4、分装好后，封口备用。
第五组配制MS分化筛选培养基
1、配制1000mlMS固体共培养基：用2个500ml三角瓶进行盛取，先在500ml三角瓶中加入400ml蒸馏水，称取粉置于蒸馏水中，搅拌均匀；再向其中加入5ml 100倍Fe盐浓缩液；5ml100倍肌醇浓缩液；5ml有机溶液的混合液，然后加入激素NAA和6-BA（按照实际需要，根据母液浓度计算用量），混匀定容至500ml，用NaOH调pH=，然后再加入7%的琼脂粉。
2、灭菌：将盛有500ml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。
3、分装：将培养基分别分装到平皿中，每个平皿中倒入25ml，共40个平皿。
4、分装好后，封口备用。
第六组配制MS生根培养基
1、配制500mlMS固体共培养基：先在500ml三角瓶中加入400ml蒸馏水，称取粉置于蒸馏水中，搅拌均匀；再向其中加入5ml 100倍Fe盐浓缩液；5ml100倍肌醇浓缩液；5ml有机溶液的混合液，然后加入激素NAA和6-BA（根据母液浓度计算用量），混匀定容至500ml，用NaOH调pH=，然后再加入7%的琼脂粉。
2、灭菌：将盛有500ml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。
3、分装：将培养基分别分装到100ml三角瓶中，每个三角瓶中倒入35ml，共14个三角瓶。
4、分装好后，封口备用。
实验二植物转化工程菌的制备
一、仪器和试剂
1 仪器：低温离心机（德国EPPENDORF公司）；恒温培养箱（哈东联）；超净工作台（苏
州净化），恒温摇床。
2 试剂：根瘤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens.)菌种EHA105，YEB培养基，
接种环，牙签。
二、实验方法
1、将农杆菌接种于附加50mg/L 卡那霉素、50mg/L 链霉素、50mg/L 利福平的YEB 固体培养基上，28℃暗培养48h，至长出单菌落。
2、用接菌环挑取单菌落，接种在含相应抗生素的YEB液体培养基中，于28℃，180rpm，培养过夜。
3、待菌液长至OD600为 ~ 时，将其按1∶10的比例接种到新鲜的上述培养基中振荡培养，进行二次活化。
实验三农杆菌侵染转化
一、仪器和试剂
1 仪器：超净工作台（苏州净化），植物组织培养箱。
2 试剂：根瘤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens.)菌种EHA105，红花无菌苗， MS液
体培养基，共培养基（MS+6-BA+NAA），手术刀，镊子，剪刀，滤纸，培养皿。
二、实验方法
1、当农杆菌OD600为 ~ 时，吸取菌液于无菌50ml离心管中，2000 rpm，离心10min，弃上清，收集菌体，用等体积的MS液体培养基将菌体重悬，备用。
2、侵染? 取红花无菌苗，在超净工作台中将子叶上下边缘切掉，置于无菌培养皿内，加入适量重悬好的菌液，侵染8~25 min（第一组侵染8min，第二组侵染10min，第
三组侵染12min，第四组侵染15min，第五组侵染20min，第六组侵染25min），此间要不时的摇动。
3、除菌侵染完成后，弃去菌液，用无菌滤纸吸干多余的菌液。
4、共培养? 侵染过的红花子叶接种于共培养培养基上，28℃暗培养3d，观察是否有农杆菌过量生长。
实验四农杆菌侵染转化
一、仪器和试剂
1 仪器：超净工作台（苏州净化），植物组织培养箱。
2 试剂：根瘤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens.)菌种EHA105，红花无菌苗，无菌水，
分化培养基（MS+6-BA），滤纸，镊子，培养皿。
二、实验方法
1、除菌? 取共培养后染菌的植物材料，放于无菌三角瓶内，先用无菌水（可以添加抗生素）冲洗至溶液澄清为止。（如果没有农杆菌滋生的，此步骤可省略）
2、分化培养将除菌后的植物材料转至分化筛选培养基中进行转化筛选，诱导再生植株，每天观察，记录分化情况，以后每两周继代一次。
3、生根培养将分化得到的分化苗放入生根培养基中，进行培养，每天观察，统计生根情况。
三、数据处理
基因工程技术的现状和前景发展
基因工程技术的现状和前景发展 摘要 从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的进步与发展，已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。 基因工程应用于植物方面 农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量，改善品质，增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。由于植物病毒分子生物学的发展，植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中，在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状，通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力，已用多种植物病毒进行了试验。?在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面，也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战，耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长，从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来，导入植物体可获得转基因植物，目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。?随着生活水平的提高，人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明，利用基因工程可以有效地改善植物的品质，而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域，近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展，如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因，成功地导入到马铃薯中，培育出高蛋白马铃薯品种，其蛋白质含量接近大豆，**提高了营养价值，得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。? 基因工程应用于医药方面 目前，以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一，发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上，基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子，在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。?目前，应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试，并进入临床验证阶段；专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制，它可有目的地寻找并杀死肿瘤，将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂，最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒，修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中，是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。 基因工程应用于环保方面
转基因农作物的利与弊
利用分子生物技术，将一种生物的基因转移到另一物种，使其品种特性向人们所希望的方向发生转变，即为“转基因技术”。利用转基因技术培育出来的农作物，即为“转基因农作物”。以转基因农作物为直接食品或作为原料加工生产的食品就是“转基因食品”。 世界上越是农业发达的国家（如美国、加拿大、巴西、阿根廷、澳大利亚），其转基因农作物的种植比重越大。转基因农作物自1983年诞生以来，对增加粮食产量产生了巨大的推动作用。经过观察、研究和论证，我国自上世纪90年代开始批准引进转基因农作物。我们日常能够接触到的转基因农作物，都是经过国家论证批准的。止目前，没有确切的研究证明其对人体和生态环境的有害性。但事物都具有两面性，下面分述其主要利弊。 转基因农作物的优点： 一、能够大幅度降低生产成本，提升品质和产量。其抗病、抗虫、抗除草剂特性还可以大幅度减少农药用量，利于保护环境。 二、将豆科植物的固氮特性转移到小麦和玉米等大宗农作物中，能够大幅度降低化肥用量。 三、部分转基因农作物具有预防和治疗疾病的作用，可以用来开发生产功能性食品。
三、四季常青的转基因牧草能够大幅度提高单位面积牧场的载畜量并防止草原沙化。 四、耐寒、耐旱的新品种能够使不能耕种的高纬度和高海拔地区变成牧场甚至良田。 转基因农作物的弊端： 一、对生态环境影响的远期不确定性。尽管目前的研究证明其对生态环境没有明显的不良影响，但长期大规模种植对生态环境的影响尚不确定。 二、对人体健康影响的远期不确定性。食物品种和食物结构的长期改变，究竟会对人体健康产生什么样的影响，尚需长期观察和研究。 三、已有研究证明，对于某个物种过敏的人群，由于该物种的基因转移到了另一物种，该过敏人群也可能会对该新物种产生过敏反应。而该过敏人群可能预先并不清楚，从而产生不可预料的后果。 四、医疗上抗生素长期大量使用，产生了具有耐药性的细菌变种，使部分抗生素失灵。高抗性物种的大规模推广也可能催生新的有害物种。
植物病害的侵染过程及侵染循环教案
植物病害的侵染过程及侵染循环 （一）病害的侵染过程 简称病程，指从病原侵入开始，经病原物在寄主体内的扩展，引起寄主一系列病变，直到寄主表现症状，病原开始释放传播体为止的过程。病程是侵染性病害发生发展的最基本环节，既是病原物侵染致病的过程，又是寄主发生病变而受害或同时发生种种抵抗反应的过程。病程是个连续过程，为便于研究，人为的分为3个阶段，即侵入期、潜育期和发病期。 1、接触期 从病原物同寄主接触到开始萌发入侵称接触期。接触期的长短因病原物种类不同而有差异。病毒、植原体和类病毒的接触和侵入是同时完成的，细菌从接触到侵入几乎也是同时完成的，都没有明显的接触期。 真菌接触期的长短不一，一般真菌的分生孢子寿命较短，同寄主接触后如不能在短期内萌发，即失去生命力；而当条件适宜时，孢子在几小时内即可萌发侵染。在接触期，病原物在寄主体表的活动受外界环境条件，寄主的外渗物质，根周围和茎、叶表面微生物活动的影响。这些微生物与病原物之间产生明显的颉抗作用或刺激作用。因此，病原物同寄主植物接触并不一定都能导致侵染的发生。 2、侵入期从病原物开始侵入寄主植物到侵入后建立寄生关系为止的一段时间。这段时间的长短，各种病害不尽相同。病原物在侵入寄主的过程中，必须克服寄主的抵抗才能侵入。不同的病原物其侵入途径和侵入条件不同。 伤口侵入伤口的种类很多，如修枝伤、叶痕、虫伤、灼伤、冻伤及机械损伤等。病毒和植原体从伤口侵入，寄生性较弱的细菌如棒杆菌、野杆菌、欧氏杆菌多从伤口侵入，许多兼生真菌也从伤口侵入，内寄生植物线虫多从植物的伤口和裂口侵入。 自然孔口侵入有些真菌可以从气孔、皮孔、水孔、蜜腺等自然孔口侵入。如锈菌的夏孢子，许多叶斑病的病原菌都是从气孔侵入的。寄生性较强的细菌如假单孢杆菌、?黄单胞杆菌多从自然孔口侵入，少数线虫也从自然孔口侵入。 直接侵入真菌孢子萌发以后，可借助芽管的机械压力或酶的分解能力，直接穿透表皮层和角质层而侵入植物体内。大多数锈菌的担孢子都能钻透角质层而侵入。苗木立枯病菌可以从未木质化的表皮组织穿透侵入。寄生性种子植物以胚根直接穿透枝干皮层，少数植物线虫从表皮直接侵入。 侵入所需外界条件，首先是湿度，指的是植物体表的水滴、水膜和空气湿度。细菌只有在水滴、水膜覆盖伤口或充润伤口时才能侵入。绝大多数真菌的孢子必须吸水才能萌发，雨、露、雾在植物体表形成水滴或水膜是它们侵入的首要
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
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
转基因作物对生物多样性的影响
转基因作物对生物多样性的影响 张永强，赵志模 （西南大学植保学院， 重庆 400716） 摘要：转基因作物是为了提高农作物的产量和品质或者是为了抵抗病虫害。目前转基因技术得到广泛应用，并获得极大成功。然而经过基因饰变的作物对非目标生物也有一定的影响。许多人在认可转基因作物的同时，也认为，目的基因在自然环境中的存在和发展可能会改变生态环境中的物种组成，加快许多濒危物种的灭绝速度，对生物多样性构成潜在威胁和影响。本文例举了一些最近发表的有关转基因作物对生物多样性影响的研究结果。从中可以看出，对转基因作物的研究仍是热点课题之一，但是对转基因作物对生物多样性的影响说法不一。笔者更倾向于认为转基因作物对生物多样性的影响是利大于弊。 关键词：转基因作物；生物多样性 转基因作物(transgenic crops)是指利用生物转基因技术，将从动物、微生物、人类、远缘植物中提取的或人工合成的目的基因导入作物细胞或组织，并使其表达而产生理想性状的作物。其目的为了提高农作物的产量和品质或者是为了抵抗病虫害。将抗病虫害基因引入作物中，提高作物的抗病性；通过基因修饰可以提高作物吸收养分的能力；可以增强作物在逆境中的生态适应性。目前，转基因技术得到广泛应用，并获得极大成功。 然而经过基因饰变的作物对非目标生物也有一定的影响。如种子休眠期的改变、种子萌发率的提高、对有害生物和逆境的耐受性以及作物具有的生长优势，都有可能提高转基因作物的生存和繁殖力，使其可能成为入侵性杂草，它能够在引入的持续存在并能入侵及改变其他栖息地，从而增加转基因作物的入侵性，破坏自然种群平衡，影响生物多样性，对经济和生态系统将造成严重后果。许多人在认可转基因作物的同时，也认为，目的基因在自然环境中的存在和发展可能会改变生态环境中的物种组成，加快许多濒危物种的灭绝速度，对生物多样性构成潜在威胁和影响。 1 目前获得的转基因作物类型 据报道，目前全世界已分离植物目的基因近百个，获得转基因作物近200种，进行商业化生产的作物有50多个，主要有以下类型： 1.1 抗除草剂转基因作物 这是种植面积最大的转基因作物类型，目前涉及的除草剂主要有草甘膦、草铵膦、磺酰脲类、咪唑啉酮类、溴苯腈、2，4-D等，已进行商业化生产的作物有烟草、大豆、玉米、棉花、油菜、向日葵、甜菜、小麦、亚麻、水稻等。其中以抗除草剂大豆、玉米、棉花种植面积最大。 1.2 抗虫转基因作物 一类是最早被利用的杀虫基因——苏云金芽孢杆菌Bt晶体毒素蛋白基因，对鳞翅目昆虫有毒，相继在棉花、玉米、水稻、烟草、番茄、马铃薯等作物中转基因成功；另一类是胶蛋白酶抑制剂基因，可抑制蛋白酶活性，干扰害虫消化作用而导致其死亡。现已从菜豆中分离出丝氨
植物叶绿体基因工程发展探析(一)
植物叶绿体基因工程发展探析(一) 摘要从叶绿体的概念、转化优点、转化主要过程及方法等方面概述了叶绿体基因工程的发展情况,介绍了叶绿体基因工程的应用,包括提高植物光合效率、合成有机物质、生产疫苗、增强植物抗性及在系统发育学中的应用等,并提出叶绿体基因工程存在的问题,对其未来发展进行了展望。 关键词植物叶绿体;基因工程;发展;应用;存在问题;展望叶绿体作为植物中与光合作用直接相连的重要细胞器,其基因组的功能也因此扮演着十分重要的角色。1882年Straburger观察到藻类叶绿体能分裂并进入子代细胞;1909年Baur和Correns通过在3种枝条颜色不同的紫茉莉间杂交得出,质体是母本遗传的。人们便开始对叶绿体遗传方面产生了浓厚的兴趣1]。1988年Boynton等首次用野生型叶绿体DNA转化了单细胞生物衣藻突变体(atPB基因突变体),使其完全恢复光合作用能力,标志着叶绿体基因工程的诞生2]。叶绿体基因工程作为一种很具有发展前景的植物转基因技术,在植物新陈代谢、抗虫性、抗病性、抗旱性、遗传育种等方面都将有着越来越重要的意义。 1叶绿体基因工程概述 1.1叶绿体简介 叶绿体是植物进行光合作用的重要器官,是一种半自主型的细胞器,能够进行自我复制,含有双链环状DNA。叶绿体DNA分子一般长120~160kb。叶绿体DNA有IRA和IRB2个反向重复序列(分别位于A链和B链),两者基因大小完全相同,只是方向相反,它们之间有1个大的单拷贝区(大小约80kb)和1个小的单拷贝区(大小约20kb)。 1.2叶绿体基因组转化优点 叶绿体基因具有分子量小、结构简单、便于遗传的特点,故相对于传统的细胞核遗传更能高效表达目的基因,这是因为叶绿体基因本身拥有巨大的拷贝数3]。叶绿体基因可实现外源基因的定点整合,避免位置效应和基因沉默;遗传表达具有原核性;安全性好,叶绿体属于母系遗传,后代材料稳定;目的基因产物对植物的影响小。利用叶绿体基因转化的这些优点,可以加快育种速度和效率,节约育种时间。 1.3叶绿体转化的主要过程 叶绿体转化过程通常分4步:一是转化载体携带外源目的基因通过基因枪法或其他转化体系导入叶绿体;二是将外源表达框架整合到叶绿体的基因组里;三是筛选具有转化的叶绿体细胞;四是继代繁殖得到稳定的叶绿体转化植物4]。 1.4叶绿体转化的主要方法 依据叶绿体转化的主要过程,生物学家相应地研究若干种叶绿体基因转化的方法,其中常用的叶绿体转化方法:一是微弹轰击法。将钨粉包裹构建完整的质粒载体,用基因枪轰击植物的各种组织、器官,然后对重组叶绿体进行连续筛选,不断提高同质化水平,最后获得所需的转基因植株5]。二是农杆菌T-DNA介导的遗传转化法。将外源目的基因、选择标记基因等构建到农杆菌的Ti质粒上,然后通过与植物组织或器官共培养,最后把所需外源基因转化到叶绿体并获得表达。三是PEG处理法。只需将构建好的质粒(含外源基因、标记基因、同源片断、启动子、终止子等)在一定的PEG浓度下与植物原生质体共培养。 2叶绿体基因工程的应用 2.1提高植物光合效率 植物的光合效率非常有限,太阳能的很小一部分可以转化为植物所需要的能量,从而转变为人类需要的产品。植物光合效率取决于Rubisco酶的丰富度。Rubisco酶一方面可以制造可溶性蛋白,另一方面也可以限制CO2合成。人们可以通过2种直接的方法提高光合速率:一是加速酶催化的循环过程;二是提高酶的特性,减少光呼吸浪费的能量6]。很多科学家正试图通过提高Rubisco酶来提高植物的光合效率,而其中拟南芥和水稻的定点整合试验取得了重大突
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
浅议转基因植物的利弊
浅议转基因植物的利弊 摘要：20世纪后期，生物工程迅速发展，给人类生活带来了巨大的变化。有人说，生物工程给人类带来了更大的希望，也有人说，它也会给人类带来灾难。其中，植物转基因工程更是如此。植物基因工程又称植物转基因技术，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形状的一种生物技术。 关键词：转基因植物安全性 1、转基因植物的利用 1.1抗除草剂的转基因植物 化学除草剂在现代农业中起着十分重要的作用，理想的除草剂必须具有高效、广谱的杀草能力，二队作物及人畜无害。但这样的除草剂陈本越来越高，通过转基因技术，在作物中导入抗除草剂基因，获得抗除草剂作物，就能有效地解决这些问题，提高经济效益，使除草剂的应用更加方便。据报道，现已成功地获得了转aroA基因的番茄、油菜、大豆、杨树等，在田间试验中表现出对除草剂的良好抗性。 1.2抗虫的转基因植物 虫害对农业生产的危害非常严重，如能在植物体内转入抗虫基因，使植物获得抗虫性，增加对虫害的抵抗力，将对农业生产具有重要意义。基于这个目的，人们现已成功地将苏云金芽孢杆菌的B.t毒蛋白基因转入了烟草、番茄、马铃薯、甘蓝、棉花、杨树等植物，使这些植物获得了抗虫性。 1.3抗病的转基因植物 据报道，讲烟草花叶病毒（TMV）、黄瓜花叶病毒（CMV）、马铃薯X和Y病毒（PVX 和PVY）、大豆花叶病毒（SMV）、苜蓿花叶病毒（AIMV）等病毒的外壳蛋白基因导入不同的植物体后，这些植物均获得了对相应病毒的抗性，这有望应用于农业生产。 1.4抗逆的转基因植物 小分子化合物（如脯氨酸。甜菜碱、葡萄糖等）与植物忍受环境渗透胁迫的能力有关。人们若能将与脯氨酸或甜菜碱等合成有关的酶的基因克隆后转入植物，有望提高植物对干旱和盐碱等逆境的抗性。有报道说，人们现已成功地将相关基因转入了烟草、苜蓿、马铃薯等植物，使它们获得了对不同逆境的抗性。 1.5植物生物反应器产生药物蛋白 生物反应器是指利用生物系统大规模生产有重要商业价值的外源蛋白质，用于医疗保健和科学研究。将不同的基因转入植物，可使转基因植物产生植物抗体、口服疫苗、植物药物和人类蛋白质等。据报道，到目前为止，人们已经成功地获得了4种具有潜在医疗价值的植物抗体。 2、转基因植物存在的风险 2.1转基因植物对生态环境的潜在风险 在耕地上栽种的那些实验室里培育出来的转基因植物可能会对生态环境造成许多负面影响，转基因植物对非目标生物可能造成危害，转基因植物通过基因漂变对其他物种也可能产生有害影响。 2.2对人类健康的潜在危害 转基因食品里的新基因可能对消费者造成健康威胁，因为转基因植物是在传统植物接受了动物、植物、微生物的基因的基础上形成的，所以很可能对人类健康产生影响。人们正在关注这样一些问题：毒性问题、过敏反应问题、对抗生素的抵抗作用问题、营养问题等。
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
常见植物转基因技术
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V irD2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
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。
转基因农作物的利与弊
转基因农作物的利与弊 利用分子生物技术，将一种生物的基因转移到另一物种，使其品种特性向人们所希望的方向发生转变，即为“转基因技术”。利用转基因技术培育出来的农作物，即为“转基因农作物”。以转基因农作物为直接食品或作为原料加工生产的食品就是“转基因食品”。 世界上越是农业发达的国家（如美国、加拿大、巴西、阿根廷、澳大利亚），其转基因农作物的种植比重越大。转基因农作物自1983年诞生以来，对增加粮食产量产生了巨大的推动作用。经过观察、研究和论证，我国自上世纪90年代开始批准引进转基因农作物。我们日常能够接触到的转基因农作物，都是经过国家论证批准的。止目前，没有确切的研究证明其对人体和生态环境的有害性。但事物都具有两面性，下面分述其主要利弊。 转基因农作物的优点： 一、能够大幅度降低生产成本，提升品质和产量。其抗病、抗虫、抗除草剂特性还可以大幅度减少农药用量，利于保护环境。 二、将豆科植物的固氮特性转移到小麦和玉米等大宗农作物中，能够大幅度降低化肥用量。
三、部分转基因农作物具有预防和治疗疾病的作用，可以用来开发生产功能性食品。 三、四季常青的转基因牧草能够大幅度提高单位面积牧场的载畜量并防止草原沙化。 四、耐寒、耐旱的新品种能够使不能耕种的高纬度和高海拔地区变成牧场甚至良田。 转基因农作物的弊端： 一、对生态环境影响的远期不确定性。尽管目前的研究证明其对生态环境没有明显的不良影响，但长期大规模种植对生态环境的影响尚不确定。 二、对人体健康影响的远期不确定性。食物品种和食物结构的长期改变，究竟会对人体健康产生什么样的影响，尚需长期观察和研究。 三、已有研究证明，对于某个物种过敏的人群，由于该物种的基因转移到了另一物种，该过敏人群也可能会对该新物种产生过敏反应。而该过敏人群可能预先并不清楚，从而产生不可预料的后果。 四、医疗上抗生素长期大量使用，产生了具有耐药性的细菌变种，使部分抗生素失灵。高抗性物种的大规模推广也可能催生新的有害物种。
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-
植物转基因技术
植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2013, 48 (1): 10–22, https://www.360docs.net/doc/b45618412.html, doi: 10.3724/SP .J.1259.2013.00010 —————————————————— 收稿日期: 2013-01-03; 接受日期: 2013-01-09 基金项目: 转基因专项(No.2008ZX08001-004) E-mail: ccchu@https://www.360docs.net/doc/b45618412.html, 转基因生物技术育种: 机遇还是挑战？ 储成才 中国科学院遗传与发育生物学研究所, 北京 100101 摘要 转基因生物技术是一项全新的育种技术, 也是当前国际上进展最快、竞争最激烈的研究领域之一。自20世纪90年代生物技术育种诞生以来, 转基因作物的商品化应用及由此引发的一系列问题就引起公众的广泛关注。该文就世界上转基因生物技术育种及产业化现状、几个主要转基因作物安全性案例及最终结果, 以及如何科学推进我国转基因作物的产业化等提出了自己的思考, 以期帮助公众科学地理解和面对转基因生物技术所带来的育种技术上的革命。 关键词 作物, 转基因作物, 生物技术育种, 商业化, 生物安全 储成才 (2013). 转基因生物技术育种: 机遇还是挑战? 植物学报 48, 10–22. 矮秆育种的推广和杂交水稻技术的应用, 使我国粮食产量从20世纪60年代中期到90年代中期连续30多年稳步提高。然而近10多年徘徊不前的粮食单产表明, 传统的育种技术已难以承载我国未来粮食安全面临的巨大挑战。我国人口的不断增长和人民生活质量的不断提高、可用耕地和水资源的日益紧缺、生物及自然灾害的频繁发生、生态环境压力的持续加大以及农业生产劳动力数量的急剧下降等国情都时时警醒我们, 中国已进入更加依靠科技创新以保障粮食供给、促进现代农业可持续发展的历史新阶段。诞生于20世纪80年代的转基因技术经过短短30年的发展, 已成为新的科技革命的主体之一, 相关研究的进展和突破也大大加速了农作物更新换代的速度及种植业结构的变革, 转基因技术因此也被认为是继工业革命、计算机革命后的第3次技术革命(Abelson, 1998), 正推动生物经济的形成: 一个基因一个产业, 一项技术一项产业。正因为如此, 美国、德国、瑞士等发达国家以及大型跨国公司如孟山都(Monsanto)、杜邦-先锋(DuPont Pioneer)、先正达(Syngenta)、拜耳(Bayer)及巴斯夫(BASF)等投巨资开展新基因的挖掘、转基因技术研发以及水稻(Oryza sativa )、玉米(Zea mays )、大豆(Glycine max )等基因组学研究, 目的就是取得并控制基因及相关技术的知识产权。一些发展中国家更是抓住生物技术发展的良好机遇大力 发展转基因育种产业。因而, 农业生物技术已成为国际科技竞争乃至经济竞争的重点, 同时也被认为是发展中国家赶超世界科技前沿难得的突破口。 1 转基因技术是发展最为迅速的农业生 物育种技术 转基因技术是通过将人工分离和修饰过的基因导入生物体基因组中, 借助导入基因的表达, 引起生物体性状可遗传变化的一项技术。1983年, 几个实验室几乎同时通过农杆菌方法成功获得转外源基因植物(Bevan et al., 1983; Fraley et al., 1983; Herrera- Estrella et al., 1983; Murai et al., 1983)。到1987年, 短短4年时间, 第1例抗虫转基因番茄(Solanum lyco- persicum )就在美国进行了田间实验。1994年美国农业部(USDA)和美国食品与药品管理局(FDA)批准了第1例转基因作物——延熟保鲜转基因番茄进入市场。1996年, 全球转基因作物种植面积达到160万公顷。在随后的十几年中, 转基因技术的应用得到了迅速发展, 已成为近代育种史上发展最快、效率最高的作物改良技术。2011年, 全球转基因作物种植面积已超过1.6亿公顷, 比1996年增加94倍, 16年累积种植面积为12.5亿公顷。按种植面积计算, 全球75%的大豆、82%的棉花(Gossypium hirsutum )、32% 的玉米
植物抗病基因研究进展
植物抗病基因研究进展 摘要:植物抗病基因的研究是目前植物病理学科的热点及难点之一。近年来，通过基因工程技术培育抗病毒植物已经成为抵抗植物病毒的有效手段。本文简要讨论了近年来植物抗病毒基因工程的方法策略, 并对植物抗病基因工程的研究取得的成绩、存在的问题及展望进行了简介。 关键词植物病毒、抗病基因、基因工程、前景 一、植物抗病基因工程原理 植物抗病基因工程指的是用基因工程（遗传转化）的手段提高植物的抗病能力，以此获得转基因植物的方法。植物抗病基因工程主要包括：抗病及其他相关基因的分离和克隆、与合适的载体及标记基因构成适于转化的重组质粒、用不同的转化方法向受体植物导入重组质粒、筛选转化因子并鉴定转基因植株。此外，还有一种可以获得抗病转基因植物的方法即把具有抗病能力的植物或微生物的DNA 直接导入受体植物，从后代中筛选具有抗病能力的个体，经过稳定转化得到转基因抗病植株。 植物病毒每年给世界各地的农作物生产造成严重损失，每年全世界的农作物因病毒侵害的损失数百亿美元，传统的防治方法已远远无法满足现代农业的生产要求。病毒侵染之所以复杂，在于一方面病毒的高突变率所致的植物抗病品种抗性丧失速度远高于常规植物抗病育种速度；另一方面病毒在隐症野生植物中的储存；第三，无亲缘关系的病毒复合侵染以及病毒侵染的持久性，特别是以线虫和真菌传播的植物病毒能在土壤中存活许多年。因此，在适宜病毒介体生长的温度条件下，大面积连作缺乏抗病基因的植物，造成的经济损失会更高。Hamilton[1]于 20 世纪 80 年代初首先提出了基因工程保护的设想，在转基因植物中表达病毒基因组序列可能是防御病毒侵染的途径之一。近 20 多年来，基因工程的发展，为防治病毒病开辟了新途径。 二、利用非病毒来源的基因策略 1.植物自身基因介导的病毒抗性 一些植物在病毒侵染的时会启动主动防御机制，最普遍最常见的主动防御机制就是通常所说的过敏反应，也就是那些最初被病原侵染点周围的细胞发生程序性死亡最终在病原最初侵染点周围形成坏死斑。如番茄中的 Tm-1 或 Tm-2 和Tm-22基因，马铃薯的 Rx，Ry，烟草中的 N 基因等等[2]。这类基因通常称为 R 基因。根据其抗性水平的不同还分为：真实免疫指病毒复制完全不能发生、阈下侵染指病毒的复制仅局限于受侵染的细胞。不管 R 基因是在模式植物还是在
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
关于转基因食品的分析
关于转基因食品的分析 摘要： 近十几年来，随着生物技术的发展，转基因食品生产迅速崛起。人们通过认为地改变作物的基因，从而获得有利于人类生产、生活的转基因作物。种类繁多功能各异的转基因食品的出现，给人们的生活带来了巨大的惊喜，人们可以享受转基因带来的各种便利之处。但同时也给人们带来了巨大的困扰，转基因食品真的安全吗？人为的转基因导致的基因逃逸是否会造成生态的灾难？本文将以转基因食品这个话题进行论述 关键词：转基因食品食品安全 1 转基因食品的分类与特点及其发展现状 1.1 转基因食品的分类 从转基因食品的功能来分，可将转基因食品分为以下几种类型：增产型（提高农作物品质、抗性等如抗虫棉）、控熟型（延迟或推迟成熟期，如延熟番茄）、高营养型（转入作物原本缺乏的氨基酸基因等如转基因玉米）、保健型（如转入病原体抗性基因至作物中等）、新品种型（通过不同品种间的基因重组形成新的品种从而获得品质口味和色香方面的新的特点）、加工型（由转基因产物为原料加工制成）。而从转基因食品的原料来源分类也可分为以下几种：转基因植物食品、转基因动物食品、转基因微生物食品、其他特殊转基因食品（如基因工程疫苗或抗体） 1.2转基因食品的特点 转基因技术能够得以快速发展，说明转基因食品有其独特性。这些显著特性表现为：（1）转基因食品是根人的需求进行改造的；（2）转基因技术的应用，转变了作物原有的诸多性能，如通过转基因技术，增强作物抗病毒或抗虫害的能力；（3）为更好地方便现代人的生产生活需要，在农产品的耐贮方面进行改良，延长食品的保鲜期；（4）生产成本相对低廉，决定了其现实生产的优越性；（5）转基因食品也可能存在一些潜在的风险。 1.3转基因食品的发展现状 转基因食品的研究已经有几十年的历史，但真正商业化是进十几年的事。自第一例转基因植物培育成功至今，科学家已经在200多种植物中实现了基因转移，创造出了具有丰产、优质、抗病虫、抗旱等等的具有优良性状的植物新品种。同时转基因还可以开发具有特殊营养品质和保健作用的转基因作物用以生产“功能性食品”，这将对食品加工产业产生很大的促进作用，使生产出较多高附加值食品。如利用转基因技术提高维生素含量的研究已在包括水果蔬菜等多种作物中进行。目前转基因食品已走进了寻常百姓家中，她为人们提供质量更高，营养成分搭配更加合理的膳食。随着转基因动植物技术的不断进步，许多国家正试图以此作为生物反应器，开发生产有经济价值的食品和药物如人血红蛋白、人乳蛋白、ATT等等。随着转基因农作物在全球的迅速推广，转基因农作物产品市场销售额也逐年迅速增加。 2转基因食品的优势 2.1转基因食品作物生长速度快，