基因工程在植物育种中的应用及其安全性简介

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1、基因工程在植物育种中的应用及其安全性简介摘要：基因工程是通过DNA重组技术，获得具有特殊生物遗传性状和功能的遗传工程生物体。基因工程在农作物育种中得到了广泛的应川，尤其在抗虫、抗病、抗除草剂等新品种选育方面己取得较人成果。但拈因工程自身存在安全性的问题，在享受坫因工程带来的福扯的同吋，应加强对妯因工程安全性的监管。关键词：基因工程、冇种、安全性基因工程作为生物技术的核心内容，巳成为现代高新技术的标志之一。目前，基因工程领域的研究与开发工作十分活跃，新成果不断涌现，发展日新月异。经过几十年的发展，基因工程技术己走出实验室，基因工

2、程技术的应用己发展成为一个巨大的产业，不仅科研机构进行研宄和幵发，很多商业机构也积极参与。基因工程在农业、医药、食品、环保等领域己显示出巨大的应用价值。植物基因工程技术是利用重组DNA技术，有计划地在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对生物基因进行改造和从新组合，然后再插入、整合到事先准备好的受体植物基因组屮，使重组基因在受体细胞表达，从而使受体植物获得新的性状，培育出高产、多抗和优质的新品种。［1］利用植物基因工程技术可以更方便地对更多基因进行有目的的操作，打破自然界物种间难以交配的天然屏障，将不同物种的基因按人们的意志

3、重新组合，拓宽了植物可利用的基因库，为创造新种质资源，培育植物新品种开辟了新的技术路线。必将在作物育种和品种改良中发挥重要作用。1.基因工程的定义所谓基因工程是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其他载体分子，构成遗传物质的新组合并使之掺入到原先没有这类分子的寄主细胞内，而能持续稳定地繁殖的技术。或者说，基因工程是对DNA（脱氧核酸）大分子上的遗传单元（基因）进行体外操作，把不同来源的基因按照单元设计的蓝图，重新构成新的基因组合（即重组体），再把它引入细胞巾，构成具有新的遗传特性的生物。［21这种DNA分子的新组合是按照工程学的

4、方法进行设计和操作的，这就赋予基因工程跨越天然物种屏障的能力，克服了固有的生物种间的限制，扩人和带来了定向创新生物的可能性，这是基因工程的最大特点。基因工程的第二个特征是，一种确定的DNA小片断能够在新寄主细胞中进行扩增。正是由于具备了这种特征，我们才能够制备到大量纯化的DNA片段，从而拓宽了分子生物学的研宂领域，包栝核苷酸的序列测定、位点特异的突变形成，以及以确保所编码的多肽链能够在寄主细胞屮实现岛水平表达为目的的基因序歹1j操作等。植物基因工程是指植物学领域的基因工程，其研究对象是植物。植物基因工程的研究始于20世纪70年

5、代。在基因突变和有性杂交研宂的基础上，拓宽植物可利川的基因库，进行基因转移，采用分子生物学和基因工程技术将外源基因有目的、有计划地插入、整合到事先准备好的受体植物基因组屮，使其在后一植株中得以遗传和表达，从而使受体植物获得新的性状，培育出新的优良品种。近20年植物基因工程研究成果显著，在当前农业生产中己显示出巨大的经济效益，并展示了植物基因工程在未来农业生产中的广阔前景。131植物基因工程不断发展，目前己形成了一套较为成熟的植物基因转化技术，它构成了植物基因工程的研究内容，主要乂包括了以下儿个方而：1）目的基因的获取:供植物基

6、因转化的基因可以来自植物本身，也可以来自微生物和动物，少数还可以人工合成，通常以来自植物本身为主。它有一些常见的技术如PCR技术、转座子示踪技术、基因组相减技术、染色体步杏技术。2）目的基因的修饰。3）目的基因转化到植物受体细胞的方法如：将目的基因与运载体结合，实际上是不同来源的DNA重组过程。直接转移法。聚乙二醇、多聚赖氨酸、多聚鸟氨酸等尤其是聚乙二醇是常采用的协助基因转移的聚合物。电击法、基因枪法等是常用的方法。此外，还有激光微朿穿孔法、显微注射法、脂质体介导法等。4）植物转化细胞的筛选和转基因植物细胞的组织培养：目前，转

7、化细胞与未转化细胞的区分及未转化细胞的淘汰常采用抗生素抗性基因和抗除草剂基因，即筛选标记基因和筛选试剂。为了实现有效的转化，必须依据转化材料和转移方法选择合适的抗性基因和筛选试剂。5）目的基因的表达和鉴走等1.基因工程在植物育种中的应用基因工程技术作为育种工作的一个突破，拓宽了作物可利用的基因库，按照人们事先计划好的方案引发定向变异已成为现实，给植物育种带来了变革。基因工程在植物育种中的以下几个方面得到了较为广泛的应用。2.1基因工程在培育抗虫作物品种中的应用虫害严重影响农业生产，影响作物的产量和品质，制约农业经济的稳定发展。

8、全世界粮食产量因虫害所造成的损失占14%左右。&采用化学药剂里然是目前普遍使用的治虫方法之一，但由于特异性不高，具有一定污染性等原因，一直困扰着现代农业的发展。采用生物技术，提高作物自身的抗虫害性能，为农作物害虫的无公害防治幵辟了新的途径。H前，在农作物上普遍通过根癌农杆茜、