深圳大学理科选修《生物安全与人类生活》课件 第五章 转基因植物生物安全.ppt

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1、第五章转基因植物生物安全一、人类面临的挑战全球食物、饲料、纤维和燃料安全减轻贫困和饥饿人口1999年——60亿2012年——70亿2050年——90亿目前南半球3/4人口属农村人口，其中大多为农民和无地农业人口农作物食物、饲料和纤维的主要来源每年产量65亿公吨价值约合2.5万亿美元农作物价格已经上涨一倍1966年以来，人均可耕地面积减少了三分之二1966年为0.45公顷2050年为0.15公顷营养不良/贫困8.52亿人口饱受饥饿/营养不良之苦13亿人口挣扎在贫困线上，其中70%是农业人口世界人口增长趋势图180410亿192720亿196030亿197540亿198750亿1999.

2、10.1260亿2005.664.77亿2011年10月31日凌晨前2分钟，全球第70亿名人口象征性成员的丹妮卡·卡马乔在菲律宾降生2013.10.1810：30am挑战截至2050年，将约15亿公顷耕地生产的食物、饲料和纤维产量提高1倍并持久增长农业发展是实现千年发展目标的关键途径（世界银行，2008年）二、绿色革命和基因革命1、第一次绿色革命19世纪和20世纪先后发生过四次农业革命19世纪90年代农业“机械革命”；20世纪初的农业“化学革命”；20世纪前半叶“杂交育种革命”；20世纪下半叶出现的“第一次绿色革命”最初只是指一种农业技术推广，是20世纪60年代某些西方发达国家将高产

3、谷物品种和农业技术推广到亚洲、非洲和南美洲的部分地区，使其粮食增产。洛克菲勒基金会和福特基金会建立一个帮助发展中国家应用先进农业技术的国际农业研究组织。第一笔投资就是用来研究发展中国家两种最重要的农作物：水稻和小麦。改良品种与化肥、农药、灌溉的扩大利用相结合，亚洲和拉丁美洲从上世纪60年代后期开始，农业产量戏剧性增加。美国国际开发署官员威廉姆首先用“绿色革命”这个词来描述这种农业大发展的现象。在第一次绿色革命中，有两个国际研究机构做出了突出贡献：国际玉米和小麦改良中心以诺贝尔和平奖金获得者N.E.勃劳格为首的小麦育种家，利用具有日本“农林10号”矮化基因的品系，与抗锈病的墨西哥小麦进

4、行杂交，育成了三十多个矮秆、半矮秆品种，其中有些品种的株高只有40-50厘米，同时具有抗倒伏、抗锈病、高产的突出优点。国际水稻研究所该所成功地将我国台湾省的“低脚乌尖”品种所具有的矮秆基因，导入高产的印度尼西亚品种“皮泰”中，培养出第一个半矮秆、高产、耐肥、抗倒伏、穗大、粒多的奇迹稻“国际稻8号”品种。此后，又相继培养出“国际稻”系列良种，并在抗病害、适应性等方面有了改进上述品种在发展中国家迅速推广开来，并产生了巨大效益。墨西哥从1960年推广矮秆小麦，3年间达到了占种植面积的35％，总产接近200万吨，比1944年提高5倍，并部分出口。高产半矮生的墨西哥小麦品种引入印度之前，印度每

5、年的小麦总产量在1,139万吨；1966年印度从墨西哥引进高产小麦品种，同时增加化肥、灌溉、农机等投入，至1980年促使粮食总产量从7,235万吨增至15,237万吨，由粮食进口国变为出口国。我国的杂交水稻是第一次绿色革命时期的杰出代表。中国1982~1991年10年间农业产量每年增长8%，使中国成为世界上最大粮食生产国。阿根廷、孟加拉、中国、巴基斯坦和土耳其等国小麦产量的增长也令人瞩目。第一次绿色革命在为人称道的同时也被人批评：新品种比传统作物需要更多的化肥和灌溉，对水和肥变化的反应也更敏感。由于这个特点，不良的气候、大量能源的消耗和全球性的经济不景气显著减缓了绿色革命前进和步伐。

6、批评者认为以密集型农业、大农场和高质量耕地为重点的绿色革命不仅损害了环境，而且没有为应当受益的贫穷农民带来多少利益。绿色革命的历史既展现了传统植物育种技术和潜力又揭示了其局限性。2、第二次绿色革命——基因革命由于气候变化，环境污染，水资源减少，全球粮食产量增长速度将放慢2025年人口将达85亿，要生产比现在多50%的粮食才能解决因人口增长导致的食物需求问题。尽管第一次绿色革命成功实施，中国，墨西哥，印度等主要发展中国的粮食产量上升了70%，但大多数发展中国家仍面临着贫困和食品短缺威胁。第一次绿色革命存在一些障碍和负面影响由于高产品种对化肥、农药、灌溉依赖过度，导致土壤、水系污染，病虫

7、害抗性增强，土壤盐渍化等生态和环境问题，以及生产成本上升的问题。国际农业研究磋商组织提出第二次绿色革命的思路：主要目标帮助第三世界贫困人口脱贫，养活未来人口前提条件环境保护和持续发展主要途径生物技术（基因工程和分子生物学在育种上的应用）和信息技术与常规育种技术相结合代表性技术培育超级木薯，超级水稻，特种玉米，短季抗病马铃薯，抗病小麦3、两次绿色革命的差异时代背景与目标导向不同第一次革命：社会主流进入工业经济时代，发展中国家仍处于农业经济时代目标：增加食品产