转基因技术在我国农业上的应用

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1、转基因技术在我国农业上的应用摘要：运用转基因技术所获得的转基因植物目前已应用于我国农业多个领域。主要是向农作物转入各种有用基因，特别是抗有害生物(病原体、害虫、杂草等)、抗逆境(干旱、盐碱、寒冷、炎热等)、增加农产品产量和品质、改变生长发育特性、提高光合效率等方面的基因，培育符合人类目标的新品种。在我国转基因水稻、棉花、玉米等作物已大面积种植，大大降低了农药的用量，得到高产优质的农作物。关键字：转基因；农业；应用正文：转基因技术在农业上的应用最为广泛，主要是利用重组DNA技术将外源基因导入农作物细胞中去，改造生物的遗传物质，使其在性状、营养

2、品质、消费品质等方面向符合人类所需要的方面转变[1]。通过基因工程技术获得的植物称为转基因植物[2]。自1993年首次获得转基因烟草、马铃薯以来，植物基因工程的研究和开发进展十分迅速。国际上获得转基因的植物已达100种以上，包括水稻、玉米、马铃薯等作物；棉花、大豆、油菜、亚麻、向日葵等经济作物；番茄、黄瓜、甘蓝、胡萝卜、茄子、芹菜等蔬菜作物；苜蓿、白三叶草等牧草；苹果、梨、木瓜、甜瓜、草莓等水果；矮牵牛、菊花、香石竹等花卉。我国转基因植物研究虽起步较晚，但由于我国确立了正确的转基因植物发展策略，并将其及时列入国家重点扶持的“863”高科技发

3、展计划，因此发展较快。20多年来，植物转基因技术取得了飞速的发展和喜人的成果，至今已有35科120多种植物转基因获得成功[3]。1转基因技术在我国产生的农业背景1.1主要作物的病虫害逐年加重我国每年喷施的大量农药既加重了农民负担，又严重破坏了人类赖以生存的生态环境，还造成了食物中的大量农药残留，危害人类健康。因此，增加品种的抗虫性，减少农药的使用量是一个紧迫的问题。1.2高产品种需肥量大目前我国大部分地区作物生产的施肥量已经超过了土地的承受能力，大量施肥除加重农民负担外，土壤退化、江河湖海的富营养化正成为农业和环境可持续发展的严重障碍。培育

4、肥料高效利用的品种，在保持高产稳产的同时降低肥料用量也迫在眉睫。1.3水资源日趋短缺除西北长期缺水、华北旱灾频繁外，旱灾在长江流域发生的频率近年也有很大提高。据统计，我国农业耗水约占全国耗水量的百分之70，所以培育抗旱品种，降低农业用水对国民经济乃至人类社会的生存和发展至关重要。1.4土壤质量下降我国北方的盐碱地面积很大，南方热带、亚热带土壤普遍为酸性，铝离子的毒害是一个严重问题。这些不良环境对农作物的种植和产量潜力的发挥均有限制作用。2常用的植物转基因方法2．1农杆菌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，它能在自然条件下

5、趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根瘤农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒，其上有一段T—DNA，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[4]。因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。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，再生出转基因植物。2．2基因枪介导转化法利用火药爆炸或高压气体加速(这一加速设备称为基因枪)，将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送人完整的植物组织和细胞中，

6、然后通过细胞和组织培养技术，再生出植株。选出其中转基因阳性植株即为转基因植株。与农杆菌转化相比，基因枪转化法的一个主要优点是不受受体植物范围的限制。而且其载体质粒的构建也相对简单，因此也是目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法。2．3花粉管通道法花粉管通道法是指在授粉后向子房注射合目的基因的DNA溶液，利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道，将外源DNA导入受精卵细胞，并进一步地被整合到受体细胞的基因组中，随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。该方法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术简单，可应用于任何开花植物，不需要装备精良

7、的实验室，常规育种工作者也易于掌握。3转基因技术在我国农业上的主要应用3．1抗除草剂方面主要有3种方法：①将除草剂作用的酶或蛋白质的基因转进植物，使其拷贝数增加，使转基因作物中这种酶或蛋白质的量大大增加，从而使该作物对除草剂产生抗性；②使以除草剂为底物的酶的基因转到植物中，该基因编码的酶在转基因作物中将除草剂催化分解，达到保护植物的目的；③使利用除草剂能识别和作用植物特定酶的特定位点的这一特点，用基因突变的方法使该位点上相应的氨基酸发生突变，除草剂不能识别而使转基因作物对除草剂不敏感[5]。3．2抗虫害方面在国家“863”计划的支持下，中国

8、农业科学院生物技术研究所成功地人工合成和改造了植物抗虫害的Bt基因，获得了高棉铃虫的转基因棉花品种和品系。此外，中国农业科学院棉花所、南京农业大学和山西省农科院棉花所等单位还以转