用户名 密码 注册 忘记密码
 
 
您的位置：首页>中国农业科技网>科技前沿>正文

转基因植物的研究与开发利用
 
 
 

     
  　  转基因植物是指利用重组DNA技术将克隆的优良目的基因导入植物细胞或组织，并在其中进行表达，从而获得新性状的植物。这一技术克服了植物有性杂交的限制，使基因交流的范围无限扩大，可将从细菌、病毒、动物、远缘植物、人类甚至人工合成的基因导入植物，所以其应用前景十分广阔。从1983年，世界第一例转基因植物(Genetically  Modified  Plant，GMP)——烟草问世以来，转基因植物产生至今仅20年时间，但其研究和应用得到了非常迅猛的发展。1996～2005年，全世界转基因植物在21个国家种植，面积从1996年的170万公顷增加到2005年的9  000万公顷，增加了50倍之多。全世界转基因作物仅种子销售额到2005年已达52．5亿美元，是1995年的63倍。尽管与之相伴的转基因植物安全性问题与公众态度、贸易中的技术壁垒及伦理、宗教等复杂因素交织为一个科技含量很高的政治、经济问题，成为了国际、国内普遍关注的焦点和热点，但转基因植物辉煌的发展前景是不容置疑的。
　　1转基因植物的研究进展
　　1.1目的基因的类型
　　获得有用的目的基因是基因工程的基本前提。近几年来，应用于植物的外源基因已包括抗病毒、抗虫、抗除草剂、改变蛋白质成分含量、雄性不育、改变花色和花形、延长保鲜期等，并将这些基因分别转入烟草、马铃薯、棉花、番茄、大豆、玉米、油菜、苜蓿、矮牵牛等植物。迄今为止，全世界已分离出植物目的基因100余个，获得转基因植物近200种，已有近1  000例转基因植物被批准进入田问试验，涉及的植物物种有50余个，已批准了48个转基因植物品种进行商业化生产，转入的基因有以下几大类型。
　　1.1.1抗除草剂基因
　　该类植物由于转入了抗除草剂基因，表现出抗不同类型除草剂的性状。目前已获得了一些抗除草剂作物，如抗草丁膦(Glufosinate)转基因作物冬油菜，抗草甘膦(农达)转基因作物大豆、玉米、棉花、油菜、向日葵、甜菜，抗磺酰脲类除草剂转基因作物大豆、棉花，抗溴苯腈转基因作物油菜、小麦、棉花、烟草，抗阿特拉津(Atrazine)转基因作物大豆、玉米n，抗唑啉酮类除草剂转基因作物玉米、油菜、甜菜、小麦、水稻以及脱卤素酶转基因抗除草剂作物。此外，解溴苯腈毒害的BXn基因和解2，4一D毒害的tfDA基因等也在抗除草剂作物选育中获得成功的表达。
　　1.1.2抗虫基因
　　比利时植物遗传公司的科学家于1987年首次将苏云金杆菌(Bacillus  thunringiensis)毒蛋白基因导入烟草中得以表达，表现出对一龄烟草夜蛾幼虫的抗性。经过10多年的发展，已取得较大的进展，并实现了大面积的商业化应用。抗虫基因有两类：一类是Bt杀虫蛋白基因，来自苏云金芽孢杆菌，杀虫毒性为伴孢晶体蛋白，对鳞翅目(Lepidoptera)、双翅目(Diptera)和鞘翅目(Coleoptera)昆虫有毒，现已导入棉花、玉米、水稻、烟草、番茄、马铃薯、胡桃(Juglans  sp．)、杨树(Populus  sp．)、落叶松(Larix  sp．)等；另一类是蛋白酶抑制剂基因，可抑制蛋白酶活性，干扰害虫消化作用而导致其死亡，是植物对虫害的自卫反应，主要有丝氨酸类、半胱氨酸类、含金属类、天冬酷氨类，现已导入棉花、烟草、番茄、龙葵(Solanum  nigrum)等。根据转化所使用的基因类型，大体可以将抗虫转基因植物的发展过程分为两代：第1代即以转入Bt杀虫晶体蛋白基因为主，其产生的许多转基因作物都已进入商品化生产，如获得Bt杀虫晶体蛋白基因的烟草和番茄植株；第2代则转入Bt杀虫晶体蛋白基因之外的高效杀虫蛋白基因，这一代转基因作物大部分还处在实验室阶段，少数进入田间试验。抗虫基因在棉花作物上得到了最成功的应用，获得转基因抗虫棉的Bt基因已见诸报道的有CrylA(b)，  CrylA(c)，CrylIA和CrylVA；涉及的国家有美国、中国、澳大利亚、埃及、法国、印度、原苏联、泰国等。目前已获得转化植株的蛋白酶抑制剂基因有：大豆胰蛋白酶抑制剂基因(SKTI)、豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI)、慈菇胰蛋白酶抑制剂基因(API)等几类；其中获得转  CpTI基因的植物种类最多，有苹果、油菜、水稻、番茄、向日葵、甘薯、烟草、马铃薯等10余种。我国转CpTI棉花的研究已开展多年，并先后获得了转CpTI基因和转  Bt+CpTI双价基因棉花，并开始了商业化生产。另外，外源凝集素基因(GNA)也至少在油菜、西红柿、水稻、甘薯、甘蔗、向日葵、烟草、马铃薯、大豆和葡萄等10种植物上获得了表达，均表现出一定的抗虫性。
　　1.1.3抗病基因
　　1986年，美国Beachy研究小组首次将烟草花叶病毒(TMV)外壳蛋白基因(CP)导入烟草，培育出抗  TMV的烟草植株，开创了抗病毒育种的新途径。通过导入植物病毒的外壳蛋白基因来提高植物的抗病毒能力的技术，已在多种植物病毒中进行了试验，如梁小友等将抗病毒的CMV—f户基因和抗虫的B卜一toxin基因导入番茄，获得了再生的番茄植株。目前被导入的抗病基因有：抗烟草花叶病毒蛋白基因(MP)、抗白叶枯病基因、抗棉花枯萎病基因、抗烟草花叶病毒(TMV)和黄瓜花叶病毒(CMV)基因、小麦抗赤霉病、纹枯病和根腐病基因，并进行了抗水稻白叶枯病，花生、番茄青枯病，大白菜软腐病，柑橘溃疡病，桑树、桉树青枯病、根肿病等研究。获得转基因抗病性状的植物有：烟草、番茄、棉花、大麦、燕麦草、小麦、马铃薯、水稻等。除了外壳蛋白基因这一有效途径外，近年来国内外实验室正在摸索多种抗病毒基因工程的新方法，包括卫星RNA、复制酶基因以及病毒复制抑制因子、核糖体失活蛋白、致病相关蛋白、核酸酶等。细菌病和真菌病的抗病基因工程研究基本上还处于实验室阶段。我国培育的转基因抗黄瓜花叶病毒甜椒和番茄已实现商品化生产。

本新闻共4页,当前在第1页  1  2  3  4  

  
     
 
  上一篇：俄把人类基因注入羊体内获得优质奶  
 
下一篇：玉米制造的塑料瓶开启环保新革命
  
 

【添加到收藏夹】【字号选择：大 中 小】【关闭窗口】【打印本页】
  相关信息：  

    
  评论：网友评论仅供网友表达个人看法，并不表明中国农业科技网同意其观点或证实其描述  
   
   
本信息真实性未经中国农业科技网证实，仅供您参考。  
 
通用网址：中国农业科技网
　　　　　　　　　　　　鲁ICP备05014624号

© 2002-2005　www.zgnykj.com 中国农业科技网　版权所有