项目需求分析调研报告

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1、“转基因小麦新品种培育”项目需求分析调研报告转基因生物技术的发展，推动了常规育种技术的全面升级，大幅度提升了选育植物优良品种的能力，催生了新兴产业的发展。21世纪是生物经济时代，以转基因技术为核心的生物产业已成为美国等发达国家生物经济的主导产业。近年来，全球转基因农作物的种植面积呈现逐年大幅度增长的趋势。自1996年转基因作物商业化应用以来，全球累计推广面积已达122.4亿亩，2008年推广面积已达18.9亿亩，约占全球耕地面积的8%，种植转基因作物的国家达到25个。目前，世界各国已累计批准23种转基因作物商业化应用。以提高产量、增强抗性、改善营养、增进健康等为主要目标的新一代转

2、基因作物的研究开发速度显著加快。一、国际研发现状与发展趋势1、重要功能基因研究重要基因的挖掘与鉴定成为竞争的焦点。拥有自主知识产权的重要基因是转基因新品种培育的基础。目前跨国公司通过手中的专利基因，牢牢地控制着国际种业市场，世界各国越来越认识到基因资源对农业发展的重大意义。1989年启动国际小麦族遗传作图计划，1998年成立了小麦EST研究国际合作组织，目标是确定和破译小麦基因组所有基因在染色体上的位置和功能，目前已建立了小麦族EST公共数据库。近年来，欧美等发达国家正在加紧小麦基因组测序工作，全球范围内的生物基因资源的争夺日趋激烈，基因挖掘和克隆正在从纯粹的功能基因向调控基因等

3、延伸。重要基因的发现与功能研究将迅速走向应用。近年来，国际上在抗病虫、抗逆、优质及资源高效利用相关基因克隆与功能验证方面取得较快的发展，为开展小麦转基因育种提供了基础。抗病虫基因克隆：迄今为止，已从小麦中克隆的部分抗性基因为数不多（见表1），国际上通过图位克隆方法分离出3个小麦抗病基因，包括抗叶锈病基因Lr10（HuangL等2003）、Lr21（FeuilletHA等2003）、和抗白粉病基因Pm3b（YahiaouiN等2004），其功能已经获得验证。此外，还分离了小麦抗线虫基因Cre3（Lagudah等2001），抗条锈病基因Yr10等候选基因。另外，从小麦中克隆的抗病相关

4、基因还有：几丁质酶基因（Lorz等1998；Li等2001;Kong等2005）,β-1,3-葡聚糖酶基因(Li等.2001),PR4(BertiniL等2006),germlike基因TaGLP2、WIR3、TaGLP4(Wei等1998;Schweizer等1999),Dehydroascorbatereductase(DHAR，Chen等2003)和glotahioneS-transferase(GST，Cummins等2002)等。表1.从小麦中克隆的抗病、抗虫基因基因符号主要功能文献Lrk10叶锈病抗性Feuilletetal(1997)Lr10叶锈病抗性Feuille

5、tetal(2003)Lr1叶锈病抗性LingetalLr21叶锈病抗性Huangetal(2003)Wch2锈病抗性李和平等(2003)TaLRK锈病抗性Niuetal(2006))S2A2和LRR1叶锈病抗性WangHYetal(2006)TaGLP4白粉病抗性WeiY-Detal(1998)SchweizerPetal(1999)Pm3b白粉病抗性YahiaouiNetal(2004)几丁质酶基因抗病性Lorzetal.(1998);Lietal.(2001);Kongetal.(2005)葡聚糖酶基因抗病性Lietal.(2001)GST抗病性Cumminsetal.(2

6、002)DHAR抗逆性Chenetal.(2003)PR-9抗病性Bagaetal(1995)OxO抗病性Liangetal(2001)RPL3赤霉病抗性Lucyshynetal(2007)SM194,SM383,SM289,SM638赤霉病抗性Lietal(2001)Chi1赤霉病抗性KongLRetal(2005)PR4赤霉病抗性BertiniLetal(2003)Cre3线虫抗性Lagudahetal(1997)抗逆基因克隆：在小麦中已分离出一些抗逆相关基因，如在抗逆性中直接发挥功能的编码LEA蛋白的基因PMA80、PMA1959、PMA1949以及脱水素基因Wdhn13（

7、LEAD-11家族）；受低温胁迫诱导表达的Wcor15，Na+/H+逆向转运蛋白TNHX1等。目前，对这类基因的具体功能研究的比较透彻，获得了一些耐旱、耐盐的转基因植物。但是，转基因小麦的抗逆性提高幅度尚不能达到育种应用的水平。近年来，对编码参与调控下游基因表达以及信号传导的蛋白激酶、依赖钙的蛋白激酶（CDPK）、受体蛋白激酶（RPK）和转录因子（如bZIP、MYC、MYB及AP2/EREBP转录因子等）等基因的研究倍受关注，如克隆了受盐和ABA诱导的蛋白激酶PKABA1，受干旱