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转基因技术改良食物品质的研究进展

转基因技术改良食物品质的研究进展
转基因技术改良食物品质的研究进展

转基因技术改良食物品质的研究进展

摘要:本文先是对转基因技术和食物的概念、主要方法两个方面作了简要叙述,然后重点从转基因技术在食物改良中的具体应用和转基因技术所面临的问题等方面作了综述。

关键字:基因重组克隆扩增

引言

转基因技术即基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。基因工程指在体外将不同来源的DNA进行剪切和重组,形成杂合DNA或称嵌合DNA分子,然后将其导入特定的宿主细胞,得到大量扩增和表达,使宿主细胞获得新的遗传特性,产生新的基因产物。转基因技术主要有6个步骤[1]包括,目的基因的DNA 片段的分离,.在体外,目的基因的重新组合,将重组DNA分子导入到受体细胞中,带有重组体的细胞扩增,获得大量细胞繁殖目的基因进一步研究分析,并设法使之实现功能蛋白的表达。转基因技术的方法体,从大量的细胞繁殖体中筛选出含有目的基因的细胞株,将选出的细胞克隆的主要有以下几种:农杆菌介导法,病毒介导法,化学物质诱导法,电激穿孔法,脂质体法,显微注射法,基因枪法,花粉管通道法[2]。

食物指人们每天必需摄取的营养物质,包括由于转基因技术从本质上改变生物及食物的特性,因此,越来越受到食品科技工作者的欢迎。米饭、谷类等。食物品质指食品所具有的各种特性的总和,便构成了食品质量的内涵。可以包括安全性、营养性、可食用性、经济性等几个方面,食品的安全性是指食品在消费者食用、储运、销售等过程中,保障人体健康和安全的能力。食物的品质是由本身的基因所决定,而转基因技术能从根本上改变基因组成。因此,转基因技术在改变食品品质方面具有重要作用。自1983年以来第一次转基因食品问世并开始种植,今天已经有43种植物转基因成功并开始于田间试验,其中改良食品质量的占21·4%,包括小麦、玉米、西瓜、土豆,有30多种开始商业用作。下面,我们用具体实例介绍一下基因对于食品品质的改良。

1、转基因技术在食品中的应用

1.1改良植物性食品品质的进展

1.1.1改良小麦营养品质—氨基酸、淀粉含量

由于小麦及其禾谷类作物种子蛋白质中几乎都存在着必需氨基酸匮乏的问题,即营养组成不平衡,因而影响了种子蛋白的完全利用。禾谷类作物包括小麦在内的种子储藏蛋白中最缺乏的是赖氨酸和苏氨酸,尤其是赖氨酸含量很低,赖氨酸平均含量为3.0%(1.5%~4.5%),苏氨酸平均为1.4%(0.8%~2.0%)(Bright and Shewry,1983)。国际粮农组织FAO(food and agriculture organization)公布的氨基酸理想含量为赖氨酸5.5%,苏氨酸4%。小麦种子蛋白的赖氨酸含量变幅为1.77%~4.15%,平均为3.03%,远远低于FAO要求的理想含量水平,不能满足人体的需要。因此,提高蛋白质中赖氨酸的含量,对进一步提高小麦的营养品质具有重要的意义.姬生栋等[3](2001)用离子注入法转大豆DNA至小麦品种新麦9号,结果表明,当代转基因小麦籽粒蛋白质含量有明显变化,得到高蛋白f>19%)和低蛋白含量(≤13.99%两种极端变异新材料,并且DNA导入方式对当代籽粒蛋白质含量无影响,无论导入大豆全长DNA 还是片段DNA,均引起当代小麦籽粒蛋白质含量发生显著变化为了提高小麦Lys

含量,孟超敏等用基因枪法将来自大肠杆菌的赖氨酸合成关键酶(dapA)(编码DHDPS)和来自四棱豆的高赖氨酸含量基因[4],可提高植株的游离赖氨酸含量和种子蛋白可溶性蛋白结合态赖氨酸含量。

小麦籽粒中大约2/3的成分由淀粉组成,又可分为两类:线形的直链淀粉和高度分支的支链淀粉。在普通小麦淀粉中,直链淀粉的含量一般在25%左右。直链淀粉特有的分子结构导致了其特有的理化性,质、加工性能和应有价值。可从淀粉长链的非还原末端切下一寡糖片段(6~7个葡萄糖残基),再将该片段转移到淀粉连中1个葡萄糖残基上,以寡糖游离的Cl与葡萄糖残基的C6羟基结合[6],生成oL-1,6糖苷键(分枝点形成),形成分枝,该分枝可在淀粉酶的作用下延伸。进而提高直链淀粉的含量。

1.1.2改变大豆的营养品质—蛋白质和氨基酸

大豆种子中的油脂总含量与蛋白总含量一般呈负相关. 2008年,Lardizabal 等[7]解决解决了这一问题。由于在大豆蛋白中,有90%左右为球蛋白,因此通过转基因技术农杆菌导入法将能够合成右蛋白基因导入到受体细胞中,能有效提高大豆蛋白总含量。通过转基因技术还可以大豆缺乏氨基酸的表达基因导入到大豆受体中去,以改善大豆蛋白质中氨基酸不均衡的现象及降低大豆过敏的几率【19】-【20】。

1.1.3改变玉米营养品质

赖氨酸是玉米蛋白质中的限制性氨基酸,含量的高低直接关系到玉米的营养价值,孙学辉等通过转基因技术赖氨酸表达基因导入到玉米受体细胞中,经过表达后,提高了玉米的赖氨酸含量[8]。

玉米含磷丰富,但玉米中65%以上的磷是以植酸磷的形式存在。猪和禽类等单胃动物因缺乏分解植酸的酶而难以利用植酸,造成有效磷利用率低和环境污染等问题,因此通过转基因技术可提高玉米中植酸酶[9]的含量,改善玉米饲料的品质,对节约成本、提高饲料利用率及保护环境等有重要的意义。

1.1.4转基因技术在植物中的特殊应用

转基因技术在食品环境保护等方面都有较深入的发展和研究。当前,用转基因植物生产基因工程疫苗成为热点话题之一,食品疫苗就是将某些致病微生物的有关蛋白基因导入到植物受体细胞中,并使其在植物受体中表达,从而在植物中产生相关的低抗疫苗,用转基因植物生产疫苗保持了其蛋白的理化特性和生物活性,有的可提纯后作疫苗使用,有的可不经提纯直接使用。如口服不耐热肠毒素转基因马铃薯后可产生相应抗体,目前已成功获得的有狂犬病疫苗,乙肝表面抗原和链球菌突变株表面蛋白等十多种转基因马铃薯·香蕉·番茄的使用疫苗。由于这些蛋白基因可长期保存于植物种子中,有利于疫苗的生产、运输、保存和推广,因此转基因植物作为廉价的生产运输方式,虽然只是刚刚起步,但是有良好的发展前景[10]。

1.2改变动物性食品的品质

猪肉是人类重要的动物性食品,猪肉中所含多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs)大部分为ω-6 PUFAs[11],而对人体健康有重要价值的ω-3 PUFAs含量较少。克隆猪是将ω-3脂肪酸去饱和酶基因(sFat-1)导入到受体细胞中去得到,得到的克隆猪肉质鲜美,不油腻,脂肪含量较少。

生长激素转基因鱼中,通过外源生长激素在受体鱼中的表达,可使鱼中的肌肉蛋白含量和饲料转换率明显提高,生长速率加快。转基因猪也是类似的结果,

脂肪含量减少,瘦肉率增加。

动物牛由于缺乏△-12和ω-3脂肪酸脱氢酶而不能自身合成多不饱和脂肪酸,比如亚油酸、亚麻酸等。因而动物肉制品和奶制品含有较多的饱和脂类,而线虫及拟南芥中含有能合成不饱和脂肪酸的基因,故将线虫编码△-12和ω-3脂肪酸脱氢酶的基因FAT-2和FAT-1,以及拟南芥中编码ω-3脂肪酸脱氢酶的基因FAD3的编码区序列导入到受体细胞中,通过实验发现,FAT-2基因的表达显著提高了转染细胞的亚油酸含量,亚油酸含量为阴性对照细胞的2.4倍[12],有利于人体对于不饱和脂肪酸的摄入。

1.3改变微生物食品的品质

在发酵食品的改善方面,酱油风味的优劣与发酵过程中产生的氨基酸两有关,与参加此类反应的羧肽酶和碱性蛋白相关的基因以克隆成功,在新建的转基因菌株中两种酶的活力大大的提高。而在制作过程中所必须的多聚半乳糖醛酸酶·葡聚糖酶·纤维素酶·果胶酶等,当用高纤维酶活力转基因米曲霉生产酱油时,可明显提高酱油的产量。而对酿酒来说,双乙酰是影响啤酒风味的重要物质,如果啤酒中含量过多,则导致啤酒产生枯瘦味儿,双乙酰的还原和发展贯穿于整个酿酒过程。在正常的发酵过程中,双乙酰由酵母细胞a-乙酰乳酸经过非酶促的氧化脱羧自然反应产生的,故除去双乙酰的主要措施之一是a-乙酰乳酸脱羧酶。而酵母细胞中不含这种酶活性,因此利用转基因技术将脱氢酶的基因导入酵母细胞中,使其表达,从而降低双乙酰的含量[13]。

酵母菌为食品工业上很重要的发酵菌元,目前已获准商业化使用的转基因酵母菌有面包酵母与啤酒酵母。转基因面包酵母为荷兰Gist—Brocades公司,之产品,含有转殖的麦牙糖代谢酶基因(maltoseperme~se与maltase基因)[14],在相同的面团发酵时间转基因面包酵母所产生的CO 较原面包酵母多1 1%及33%,保质期与原面包酵母类似,现在已进行商品化生产。转基因啤酒酵母为英国Brewing Research International公司的产品,含有转殖葡萄糖淀粉酶(glucoamylase)基因,可分解麦芽汁中的淀粉及糊精,生产low carbohydrate beer,被英国Agriculture and Health Ministers批准商业化使用,现在同样进行商品化生产。

总结

转基因技术前景非常广阔,应用的领域也非常广泛,比如在农药、医学、食品,但任何事物都有其两面性,转基因技术也不例外。有利因素:提高粮食产量,解决粮食短缺问题,转基因农作物能高效利用土地,增加其产量和质量;提高粮食品质,增加粮食营养,转基因技术可通过基因改造增加食品的种类和内部营养成分百分比;保护环境,保障农业的可持续发展,以增加农作的安全性。不利因素:有些转基因食品中可能含有有毒物质和过敏源,危害人体健康。造成基因污染,对其他野生生物的生长产生影响[15]。它为我们带来了充足的粮食、可口的饭菜和鲜美肉食,它促进了社会的发展和国家的发荣。它摆脱了季节对于食品的束缚,使人们四季都可以吃上新鲜的蔬菜。同时又带来了食品安全隐患,比如过敏、毒性、或引起人类基因组的改变【16】-【17】,从而是人体发生病变。但是我想,只要我们能够严格控制,仔细的研究,不断反复的实验,转基因技术所带来的弊端将会被克服,直到隐患降到最低。到那时,转基因技术才能够真正的得到发展而没有后顾之忧。总之,转基因技术不是目的,而转基因技术所为人类带来的更好更安全的食物才是我们的目的,故我们应该大力的发展、支持和关注转基因技术。

参考文献

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【11】作者:柳毅,张军方,张会彦,苏旭东,马晓燕,亢春雨,王雪静,张伟刊名:大豆科学 ISSN:10009841 出版日期:2013 期号:第4期【12】作者:励建荣刊名:食品工业科技 ISSN:10020306 出版日期:2014 期号:第4期

【13】作者:沙洁,沙纪辉,王明刊名:海峡预防医学杂志出版日期:2013 期号:第5期

【14】刊名:视野 ISSN:10066039 出版日期:2011 期号:第24期

作者:宋尚新,肖红梅,高峰,周光宏,邱良焱刊名:食品科学 ISSN:10026630 出版日期:2012 期号:第22期

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【20】冯涛,孙聪姝,刘丽君,祖伟,韩天富. 大豆遗传转化的研究进展及在农业上的应用[J]. 东北农业大学学报. 2012(03)

转基因研究的现状及发展

转基因研究的现状及发展 转基因作物是当今世界各国现代生物技术产业研究的热点,中国的转基因生物技术发展一、我国转基因作物的发展现状迅速,由于科学界对转基因作物对人类及生态环世界上最早的转基因作物诞生于年,是一境利与弊的争论,措政府应制定相应的政策、施对到种含有抗生素药类抗体的烟草。世纪年代,其进行安全管理。本文论述了转基因作物在国际农业生物技术已逐渐成为各国现代生物技术产业研国内的发展现状,分析了转基因作物对人类及生态环境的利与弊以及关于我国转基因作物安全管究的热点。 转基因技术的应用 1.在畜牧兽医中的应用 应用于动物抗病育种转基因技术可以用于动物抗病育种,通过克隆特定基因组中的某些编码片段,对之加以一定形式的修饰以后转入畜禽基因组,如果转基因在宿主基因组能得以表达,那么畜禽对该种病毒的感染应具有一定的抵抗能力,或者应能够减轻该种病毒侵染时对机体带来的危害。(其用于遗传育种,不仅可以加速改良的进程,使选择的效率提高,改良的机会增多,并且不会受到有性繁殖的限制。)例如Clements等将绵羊髓鞘脱落病毒的表壳蛋白基因转入绵羊,获得的转基因动物抗病力明显提高;丘才良把一种寒带比目鱼抗冻基因成功地转移到大西洋鲑中,为提高某些鱼类的抗寒能力做了积极的尝试。 2.在医学领域中的应用 用于生产药用蛋白用转基因动物的乳腺生产重组蛋白(乳腺生物反应器)可能是转基因动物的最大应用,这也是世界范围内转基因研究的热点之一。Swamdom (1992)用β-球蛋白的4个核酸酶I的高敏位点与人的两个基因相连,融合基因产生的转基因猪与鼠的原型相似。目前,把转基因动物当作生物反应器来生产药用蛋白已经受到国际社会的极大关注,不仅各国政府投资,一些私人集团也不惜投入大量资金加以研究和开发。 3.转基因的应用存在的问题及展望 (1)转基因表达水平低,许多转基因的表达强烈地位受着其宿主染色体上整合位点的影响,往往出现异位表达和个体发育不适宜阶段表达,影响转基因表达能力或基因表达的组织特异性,从而使大部分转基因表达水平极低,极少部分基因表达水平过高。 (2)难以控制转基因在宿主基因组中的行为,转基因随机整合于动物的基因组中,可能会引起宿生细胞染色体的插入突变,还会造成插入位点的基因片段丢失,插入位点周围序列的倍增及基因的转移,也可能激活正常状态下处于关闭状态的基因。 (3)不了解哪些基因控制多数生理过程,不了解基因表达的发育控制和组织特异性控制的机制。 (4)制作转基因动物的效率低,这是目前几乎所有从事转基因动物研究的实验室都面临的问题,也是制约着这项技术广泛应用的关键。 (5)对传统伦理是一种挑战,对人类的生存有一定的负面作用等。 当然,我们不能因为这些缺点的存在就否定转基因技术的研究价值。因为它作为一种新兴的生物技术,配合其他相关的生物技术将具有广阔的应用前景。随着这一技术日趋成熟,许多问题有望逐步得到解决。

转基因作物的研究进展

生物与环境工程学院课程论文 转基因作物的研究进展 学生姓名:魏斌聪 学号:200806016139 专业/班级:生物工程081班 课程名称:生物工程原理 指导教师:陈蔚青教授 浙江树人大学生物与环境工程学院 2011年5月

转基因作物的研究进展 魏斌聪 (浙江树人大学生物与环境工程学院生工081班浙江杭州310015) 摘要:人们将所需要的外源基因(如高产、抗病虫害优质基因) 定向导入作物细胞中, 使其在新的作物中稳定遗传和表现,产生转基因作物新品种, 是大幅度提高作物产量的一项新技术。本文先描述了转基因作物的发展进程,对其基因问题的研究作了讨论,并列出转基因作物目前存在的主要问题并作分析,最后对此项技术作出展望。 关键词:转基因作物;DNA技术;基因导入;安全性 前言 转基因植物(transgenic plant),是指基因工程中运用DNA 技术将外源基因整合于受体植物基因组、改变其遗传组成后产生的植物及其后代。转基因植物的研究主要在于改进植物的品质,改变生长周期等提高其经济价值或实用价值。[ 1 ]其主要范围是在作物方面,如可食用的大豆、玉米等,或者可投入生产的棉花等作物。 从表面上看来,转基因作物同普通植物似乎没有任何区别,它只是多了能使它产生额外特性的基因。从1983年以来,生物学家已经知道怎样将外来基因移植到某种植物的脱氧核糖核酸中去,以便使它具有某种新的特性:抗除莠剂的特性,抗植物病毒的特性,抗某种害虫的特性。[ 2 ]这个基因可以来自于任何一种生命体:细菌、病毒、昆虫等。这样,通过生物工程技术,人们可以给某种作物注入一种靠杂交方式根本无法获得的特性,这是人类9000年作物栽培史上的一场空前革命。[ 3 ] 1 转基因作物的发展进程 转基因作物的研究最早始于20世纪80年代初期。1983年,全球第一例转基因烟草在美国问世。1986年,首批转基因抗虫和抗除草剂棉花进入田间试验。1996年,美国最早开始商业化生产和销售转基因作物(包括大豆、玉米、油菜、

谈谈我对转基因食品的看法终审稿)

谈谈我对转基因食品的 看法 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

谈谈我对转基因食品的看法 摘要:本文从转基因食品的内涵入手,介绍了转基因食品的技术,分析了转基因食品的安全性,阐述了对待转基因食品的思考。 关键词:转基因食品技术安全性思考 转基因食品(Transgenic Food or Genetically Changed Food)是利用现代分子生物技术,将某些生物(动物、植物或微生物))的基因转移到其他物种中去,通过对生物基因的改造,改变它们的遗传物质,使优良基因在其中得到表达,使其在性状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。这种以转基因生物为食物或为原料加工生产出的食品,我们称之为“转基因食品”。 1983年世界上第一例转基因植物构建成功,从此揭开了转基因食品的序幕。美国是最早进行转基因食品研究的国家,至1998年底,美国已有3O例转基因植物被批准进行商业化生产。2O世纪8O年代初,我国也逐步开始了对转基因食品的研究,并且取得了一定的成果。进入21世纪,转基因食品得到了更快的发展,但是人们对转基因食品的安全性也产生了种种疑虑,转基因食品对人类的安全、对环境的影响、对物种的危害等问题成为当今社会讨论的热点问题之一。 如何看待这一问题呢?我认为首先应该从转基因食品的发展来认识这一新的技术。1、转基因技术 转基因技术就是利用现代分子生物技术,将基因转移到生物的基因组中,通过表达,从而使生物在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。转变的目的基因有两种:一种是生物本身的基因,过量表达或者降低表达了而已;另一种是别的生物的基因(比如最常见的就是HT蛋白和BT蛋白的基因)的正常或过量表达等。除了目的基因以外,同时转进去的载体上含有启动子(启动这个基因表达的)和报告基因(一般是抗生素基因)。而转变了这样基因的食品就是转基因食品。 2、转基因食品利弊认识 了解了转基因技术,接着我们在从从DNA和RNA水平上看转基因食品。大家都知道,我们吃的绝大部分食物都是由活或死的细胞构成的。细胞含有遗传物质DNA,DNA会被人体分解。食品中的DNA进入肠道时已成为碎片,变成非完整的基因。而外源基因想转入肠

转基因技术的研究进展

作物转基因技术的研究进展 摘要:作为生物技术领域的前沿,转基因技术已在多种植物上取得重大进展。本文主要介绍了当前作物转基因技术的三大主流方法:农杆菌介导法、基因枪介导法和花粉管通道法,并阐述了这几种转基因技术在水稻、小麦、棉花、玉米、大豆,甘薯等几种主要农作物的应用进展状况。 关键词:转基因技术、农作物、应用 Genetically Modified---转基因,简称GM,是指运用科学手段从某种生物体中提取所需要的基因,将其转入另一种生物中,使与另一种生物的基因进行重组,再从结果中进行数代的人工选育,从而获得特定的具有变异遗传性状的物质。而其衍生出的转基因技术就是将人工分离和修饰过的基因导入到目的生物体的基因组中,从而达到改造生物的目的,即把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。 1983年比利时科学家Montagu 等人和美国Monsanto 公司Fraley等人分别将T- DNA上的致瘤基因切除并代之以外源基因,获得了世界上第一株转基因植株———转基因烟草。自此之后,作物转基因技术得到了迅速发展.截至目前,几乎所有的作物都开展了转基因研究,育种目标涉及到高产、优质、高效兼抗性及多用途等诸多方面.一批抗病、抗虫、抗逆、抗除草剂等转基因作物已进入商品化生产阶段. 国际农业生物技术应用服务组织2 月13 日在京发布的1 份报告显示,全球27 个国 家超过1800 万农民,2013 年种植转基因作物,种植面积比2012 年增加了500 万公顷。此外,首个具有耐旱性状的转基因玉米杂交品种亦于2013 年在美国开始商业化。 据该报告显示,全球转基因作物的种植面积于转基因作物商业化的18 年中增加了100 倍以上,从1996 年的170 万公顷增加到2013 年的1.75 亿公顷,其中美国仍是全球转基因作物的领先生产者,种植面积达7010 万公顷,占全球种植面积的40%。国际农业生物技术应用服务组织创始人兼荣誉主席、本年度报告作者Clive James 表示,目前排名前10 位的国家种植转基因作物的面积均超过100 万公顷,这为将来转基因作物的多样化持续发展打下了广泛基础。在种植转基因作物的国家中,有19 个为发展中国家,8 个为发达国家;发展中国家的种植面积连续2 年超越发达国家。 目前,作物遗传转化的方法有农杆菌介导法、基因枪法、电激法、PEG 法、脂质体法、低能离子束法、超声波介导法、显微注射法、花粉管通道法等.但在当前作物基因工程研究中,主要采用农杆菌介导法、基因枪法、花粉管通道法,这三种转基因技术也相对较为成熟. 一、农杆菌介导法 农杆菌介导法是指农杆菌侵染植物时,受到植物受伤后释放的酚类物质的刺激,活化质粒上Vir 区基因的表达,将质粒上的另一段DNA(T-DNA)共价整合到植物基因组上,在植物体内表达而改变植物的遗传特性。农杆菌介导法的转化效率受众多因素影响,如农杆菌侵染外植体的影响因素、外植体再生能力的内在因素和环境条件(pH、温度和光照条件)等[32],此法具有流程简单、仪器设备便宜、拷贝数低[33],且基因沉默少,转移的基因片段长等优点。 农杆菌介导法是获得第一个转基因植物的方法,迄今为止,农杆菌介导法获得的转基因植物占转基因植物总数85%,已成为植物基因转化首选方法。 二、基因枪介导法 基因枪法又称微弹轰击法,是将外源基因包裹在直径1~2 nm的钨或金颗粒表面,加速轰击植物外植体靶组织,穿过植物细胞壁和细胞膜而将外源基因带入植物细胞。因此,通过该方法进行DNA的转移过程不受外植体基因型的限制,可以将外源基因转移至几乎所有的植物细胞、组织器官和原生质体中。 最早的基因枪是由美国Cornel 大学的Sanford 等在1987 年研制成功的。目前基因枪介

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我对转基因食品安全的看法 食安31402夏辉 序号:25 学号:201405028 摘要:转基因食品自面世来一直受到热议,最近更是上升到了舆论的尖端。转基因食品应用广泛,具有巨大的社会效益和经济利益,同时也可能带来一些潜在的安全问题,对人类健康和生态环境产生一定的危害。本文主要讨论转基因食品的利与弊,了解转基因食品的利与弊,更好的面对转基因食品,在正确的价值观和发展观的指导下采取相应措施,使转基因食品真正造福于人类。 转基因是现代发明的一项新技术,转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因,也可以是人工合成指定序列的DNA片段。DNA片段被转入特定生物中,与其本身的基因组进行重组,再从重组体中进行数代的人工选育,从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状,培育出新品种。但是这项技术发明的同时还有很大的争议,而争议的关键在于人类是否像自己所认为的那样,已经可以代替上帝改造自然。毕竟人类曾经认为地球是宇宙的中心。 1:转基因食品现状:自1983年世界上第一例转基因作物(烟草和马铃薯)问世以来,转基因植物的研究得到了迅速发展。1994年延熟保鲜转基因番茄在美国批准上市,从1996年开始,转基因作物商品化应用进入迅猛发展时期,2000年全球种植面积达到4420万公顷,2001年在有激烈争议的情况下种植面积仍比上年增加19%,达到5260万公顷。其中,转基因大豆种植面积为3330万公顷,占转基因作物总面积的63%;其次为玉米,980万公顷,占转基因作

浅谈我国转基因水稻的研究(一)

浅谈我国转基因水稻的研究(一) 论文关键词]水稻转基因论文摘要]稻转基因研究是国内外植物分子遗传学研究的热点之一。目前,水稻转基因研究在我国已取得显著进展。详细介绍转基因技术,并阐明我国转基因技术在水稻上的应用及研究进展, 水稻是我国的重要经济作物和粮食作物。水稻分布极其广泛,由于生态环境的复杂性和所处地理环境的影响,水稻在漫长的进化过程中,形成了极其丰富的遗传多样性,染色体组型和数目复杂多样,成为研究稻种起源、演化和分化必不可少的材料。 植物转基因技术是利用遗传工程手段有目的地将外源基因或DNA构建,并导入植物基因组中,通过外源基因的直接表达,或者通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达,使植物获得新性状的一种品种改良技术。它是基因工程、细胞工程与育种技术的有机结合而产生的一种全新的育种技术体系。转基因技术可以将水稻基因库中不具备的各种抗性或抗性相关基因转入水稻,进一步拓宽了水稻抗病基因源,为抗病育种提供了一条新途径。 一、国内外的转基因技术 转基因技术自20世纪70年代诞生以来,已经取得迅速的发展。到目前为止,中国已经是全球第4大转基因技术应用国。 转基因生物技术的应用,大多分布在抗虫基因工程、抗病基因工程、抗逆基因工程、品质基因工程、品质改良基因工程、控制发育的基因工程等领域。中国是继美国之后育成转基因抗虫棉的第二个国家。现在河北省与美国孟山都合作育成33B抗虫棉(高抗棉铃虫、抗枯萎病、耐黄萎病)。由中国农科院生物中心、江苏省农科院导入Bt基因,由安徽省种子公司,安徽省东至县棉种场共同选育的抗虫棉“国抗1号”在安徽省已通过审定。国际水稻所将抗虫基因导入水稻,育成抗二化螟、纵卷叶螟的转基因水稻。中国农科院、中国农业大学、中国科学院、河南农科院等许多科研单位和高校将几丁质酶和葡聚糖酶双价基因导入小麦育成抗病转基因小麦、转基因烟草、转基因水稻等等。英国爱丁堡大学将水母发光基因导入烟草、芹菜、马铃薯等作物,获得发光作物,驱赶害虫。 至于油菜方面利用转基因工程培育雄性不育系及其恢复系的研究,亦取得了突破性的进展。比利时为了提高菜饼粗蛋白质的含量,将一种草控制的蛋白质基因转移到油菜上来,选出高蛋白质含量的转基因油菜品种。瑞典Svalow-Weibull等公司利用基因工程技术将外源基因导入甘蓝型油菜,培育成抗除草剂油菜新品种;比利时PGS公司采用基因工程手段创造出新的油菜授粉系统;法国应用原生质体融合技术将萝卜不育细胞质的恢复基因引入甘蓝型油菜,充分利用萝卜不育细胞质不育彻底的特性,实现了萝卜不育细胞质的三系配套,对推动全球杂交油菜育种具有革命性的影响。 二、我国转基因技术在水稻上的应用及研究进展 我国是农业超级国,因此,中国人吃饭问题的关键是水稻问题(高产和抗性问题),而水稻问题的核心便是转基因技术在水稻中的成功应用。 近年来,植物抗病毒基因工程的技术路线已趋向成熟,国内外相继开展了水稻东格鲁病、条纹叶枯病、黄矮病、矮缩病等8种病毒病的转基因育种研究,将各病原病毒的外壳蛋白基因、复制酶基因、编码结构或非结构蛋白基因干扰素CDNA等分别导入水稻,获得了抗不同病毒病的转基因株系或植株。在我国,转基因技术在水稻中的应用已经取得了惊人的成果。(一)转基因技术在提高水稻植株的抗Basra除草剂的成果 王才林等利用花粉管通道法将抗Basta除草剂的bar基因导入水稻品系“E32”,获得转基因植株。抗性鉴定表明,转基因植株能充分表达对Basta除草剂的抗性;通过对转基因植株后代PCR分析,证实bar基因已整合到受体植株的基因组中,遗传分析表明,bar基因能在有性生殖过程中传递给后代,并在T代开始分离出抗性一致的稳定株系。段俊等利用转基因技术,

《转基因食品安全性分析》阅读附答案

《转基因食品安全性分析》阅读附答案 阅读下面的文字,完成9—11题。(9分) 转基因食品就是指应用现代份子生物技术,把动植物的基因加以扭转,再制造出具有新特点的食品种类。其优点显著,但转基因食品存在良多不容忽视的存在的或潜伏的危害性。 新基因的转入,打破了原来生物基因的“管理体制”,使一些发生毒素的默然基因开启,发生有毒物资。有资料证实,转基因食品可能致使生物体系统失调、引发癌症并传递给下一代,此进程可能需要30年或更长的时间。人为转入外源基因极有可能使原有的基因发生缺失和错码等突变。美国出产的一种耐除草剂转基因大豆的抗癌成份异黄酮就比一般大豆低12%~14%。 全球约有2%的人群对某些食品发生过敏性反映。1996年美国先锋种子公司将巴西坚果某基因转入大豆中,结果对巴西坚果过敏的人群也对该大豆过敏,该大豆种子终究没有被批准商业化出产。人们在食用了这类改进食品后,食品会在人体内将抗药性基因传给致病细菌,使人体发生抗药性。在英国,做过切除大肠组织手术的志愿者,食用过用转基因大豆做成的汉堡包以后,在其小肠肠道的细菌中检测到了转基因DNA的残留物。而转基因食品对人体健康的严重影响,可能需要经由较长期才能逐步表现和检测出来。 良多转基因生物拥有较强的生存能力或抗逆性,这样的生物一旦进入环境中,将会取代原来的作物,造成物种灭绝,但这类问题可能要经由许多年后才能浮现出来。如一些盐碱、池沼、雨林及有寄生虫的地区,之前本来不适合农业种植,这些地区都被用来种植农作物,

从而使本来糊口在这里的生物的栖息地受到损坏,造成生态系统失衡,终究致使物种退化、减少乃至灭绝。 转基因生物将增强目标害虫的抗性。专家正告,如果这类拥有转基因抗性的害虫变成拥有抵抗性的超级害虫,就需要喷洒更多的农药,而这将会对农田和自然生态环境造成更大的危害。因为转基因作物特性良好,良多人选择种植转基因作物,使某些作物的多样性大大下降。维持生物多样性是减少生物遭遇疫病侵袭的首要方式。1864年的爱尔兰土豆枯死病,造成100多万人死亡,数百人流离失所,缘由就是当地人只种植两个土豆品种。 转基因作物可能将其抗性基因杂交传递给其野生亲缘种,从而使本是杂草的野生亲缘种变成无敌杂草。基因漂移的进程很难人为节制,其后果也难以预测。在加拿大,被用于实验的油菜,只拥有抗草甘膦、抗草胺膦和抗咪唑啉酮功能中的一种功能,后来发现了同时具有这三种功能的油菜,说明这三种油菜之间发生了杂交,这类油菜对周围植物造成了很大影响。 (选自朱世明《转基因食品安全性分析》,有改动) 9. 以下不能说明“转基因食品对人体的危害”这一观点的一项是() A.转基因食品可能在30年或更长的时间,引发癌症并传递给下一代。 B.美国出产的一种耐除草剂转基因大豆的抗癌成份异黄酮比一般大豆低12%~14%。 C.拥有较强的生存能力或抗逆性的转基因生物,将致使物种退化,减少乃至灭绝。 D.转基因食品会发生过敏原,而全球约有2%的人群对某些食品发生过敏反映。 10.以下说法相符原文意思的一项是()

对转基因食品的看法

对转基因食品的看法 所谓的转基因就是:运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因,将其转入另一种生物中,使其与另一种生物的基因进行重组,从而产生特定的具有优良遗传性状的物质。而由通过转基因技术改造成的转基因生物制造、生产的食品、食品原料及食品添加物等就被称为转基因食品。转基因食品主要包括:植物性转基因食品、动物性转基因食品、转基因微生物食品、转基因特殊食品等。 许多人担心转基因食品的安全性问题。有些人觉得吃了转基因食品后,某些基因会转移到人体中,从而危害自身及后代的安全。我认为这是由于不了解基因作用原理而产生的一种误解。其实,几乎任何食品都含有基因,不论基因的来源如何,构成基因的物质DNA进入人体后,都会被酶分解成小分子,不可能将外来遗传信息带到人的基因组里。从这个角度上说,转基因食品与传统食品其实并没有什么差别。 不过转基因食品的确存在着不少问题,如转基因食品可能产生新的有害物质或过敏源;自身能制造杀虫毒素可能伤害其他生物,或进入食物链威胁家畜人类健康;转基因作物可能与野生亲源作物杂交,造成“基因污染”;坑虫害的转基因作物,可能导致对其读素有抵抗力的害虫获得生存优势,成为新的“超级害虫”。 但能作为一门被众多科学家热衷新兴的技术,不难想见转基因食品有其不可抹灭的存在价值。它不但解决了粮食短缺问题,更减少了农药使用,避免环境污染;节省生产成本,降低食物售价;增加食物营养,提高附加价值;增加食物种类,提升食物品质;同时它也促进了生产效率,带动相关产业发展。 我觉得我们不能因为转基因技术存在的问题而因噎废食,毕竟,任何事物都有其两面性。转基因食品是新的科技产物,尽管现在还存在这样或那样的问题,但随着科技的发展,它会愈来愈完善。我们相信,只要按照一定的规定去做,我国生物技术的发展会是健康、有序的,我们的生活也会因生物技术带来的转基因食品而变得更加丰富精彩。带着美好的愿望预测未来,我们再也不会担心农药的危害,我们吃的食品都是新鲜的,我们的食品不会短缺……也许糖尿病人只需每天喝一杯特殊的牛奶就可以补充胰岛素,也许我们会见到多种水果摆在药店里出售,补钙的、补铁的、治感冒的、抗病毒的……很有可能,转基因食品会让我们的明天灿烂无比。但在我们未了解转基因食品之前,还是不要过分乐观,因为转基因食品毕竟不是自然植物,很有可能打乱生物链。所以要加快发展脚步,建立健全转基因食品的安全性评价机制,这是至关重要的。

转基因动物技术应用研究进展汇总

转基因动物技术应用研究进展 摘要:本文主要对动物转基因技术发展状况作了概述,重点是近年发展的提高转基因效率的非定点整合转基因方法, 如睾丸转基因法和卵巢转基因法; 提高转基因精确性的定点整合转基因的基因打靶法作了介绍。然后对转基因技术的应用作了论述,最后对转基因技术的发展前景作了展望。 关键字:动物转基因技术;应用;展望 Progress on Techniques for Producing Transgenic Animals And their Application Abstract: This review describes the recently developed animal gene transfer techniques, including gene transfer into the testis and ovary for easily making non-site specific methods; gene targeting in embryonic stem cells, somatic cells and primordial germ cells for site specific methods.The application and prospect of transgenic technology was also discussed. Key words: animal gene transfer technique; application;prospect 动物转基因技术是将外源基因移入动物细胞并整合到基因组中, 从而使其得以表达。自Palmiter等[1] (1982)把大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵获得超级巨鼠以来,世界各国科学家对转基因技术应用于动物生产的研究产生了极大的兴趣,并相继在兔、羊、猪、牛、鸡、鱼等动物上获得转基因成功。转基因动物研究是近年来生命科学中最热门、发展最快的领域之一,其应用已广泛渗透于分子生物学、发育生物学、免疫学、制药及畜牧育种等各个研究领域中。这项技术正在对动物生产产生一场新的革命,在提高生长速度、生产性能,改善产品品质、抗病育种、基因治疗等方面取得了可喜的进展,显示出诱人的应用前景。 1 转基因动物技术 1.1 显微注射法 这一方法是发展最早,目前应用最广泛和最为有效的制作转基因动物的方法,创始人是Jaenisch和Mintz等,Gorden等[2]和最先通过此法获得转基因动物。其基本原理是:通过显微操作仪将外源基因直接用注射器注入受精卵,利用受精卵繁殖过程中DNA的复制过程,将外源基因整合到DNA中,发育成转基因动物。 1.2 逆转录病毒载体导入法 将目的基因重组到逆转录病毒载体上,制成高滴度的病毒颗粒,人为感染着床前后的胚胎,

转基因食品安全研究研究性学习过程记录手册

研究性学习课题申请表 成立研究小组

选举组长 过程:先自愿申请组长,理由充分者当选,如无人自原申请,组员投票选举。 结果:刘天宇,责任:组织组员集合,进行研究活动,协调组员工作、观点的冲突、纠纷 研究小组开题报告

研究活动记录 2012年7月18日请将调查访问、搜集资料等有关情况记录如下: 活动目的:初步认识转基因食品及其可能存在的问题 资料出处(或访问对象):《转基因技术的研究综述及利弊关系》互联网清华大学图书馆

活动地点:省图书馆、各自家中 参加人员:刘天宇刘向悦魏文景 过程记录:在网上查找相关新闻、资料进行总结,为下一次活动做准备。活动特别对“肯德基蜘蛛鸡”进行调查,最终证实其为人为捏造的,澄清了一件令大众震惊的事。 任务完成情况:圆满完成任务 个人感想:第一天调查未发现转基因食品安全事故,个人认为转基因食品较为安全。 研究活动记录 2012年8月10日请将调查访问、搜集资料等有关情况记录如下: 活动目的:结合前一天活动的成果,进行深度分析、记录、修正 资料出处(或访问对象):《转基因战争--21世纪中国粮食安全保卫战》《转基因赌局》活动地点:省图书馆、市图书馆、图书大厦 参加人员:刘天宇刘向悦魏文景

过程记录:查找有关转基因食品技术的科学会议的报道并进行总结,观点/结论:1.转基因食品出现18年来未发生过规模性的、有记载的安全事故2.大众最惧怕的安全事故:中毒死亡(可能)、得怪病留后遗症(可能)基因突变(不可能)身体不适、改变体质、过敏(可能)3.专家对其相关表述:其事故可能只面向有某些特定基因的人(改变体质、引起过敏)。其事故可能和食用量有关,可能要经过几十年、数代人才能体现出来。4.我国针对转基因食品有控制、管理、监督措施。 任务完成情况:圆满完成任务 个人感想:付出劳动就有收获,活动后我对转基因食品更放心了。 结题报告

浅谈对转基因的看法

浅谈对转基因看法 转基因技术是现代生物技术的核心,运用转基因技术培育高产、优质、多抗、高效的新品种,能够降低农药、肥料投入,对缓解资源约束、保护生态环境、改善产品品质、拓展农业功能等具有重要作用.目前,世界许多国家把转基因生物技术作为支撑发展、引领未来的战略选择,转基因技术已成为各国抢占科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点. 我国是一个人口大国,解决十三亿人口的吃饭问题始终是头等大事.在工业化、城镇化快速发展的过程中,突破耕地、水等资源约束,保障国家粮食安全和农产品长期有效供给,归根结底要靠科技创新和应用.推进转基因技术研究与应用,是着眼于未来国际竞争和产业分工的重大发展战略,是确保国家粮食安全的必然要求和重要途径.经过多年努力,我国在重要基因发掘、转基因新品种培育及产业化应用等方面都取得了重大成果.当前我们必须认真实施好国家转基因生物新品种培育重大专项,努力抢占未来经济科技竞争制高点,加速转基因生物技术研究与应用健康发展,为我国农业可持续发展提供强有力的科技支撑. 同样是为了防治病虫害,同样是为了满足人类对食物的需求,化学农药和转基因作物却遇到了公众截然相反的态度.化学农药问世后,人们欢呼人类在同病虫害的斗争中取得胜利.转基因作物问世后,争议声却一直不绝于耳,公众始终充满疑虑. 公众最关心的是转基因食品的安全性,焦点集中在两个方面:转基因食品是否对人和哺乳动物有毒性?是否会引起过敏?事实是,在有关国际机构以及各国政府高度重视和严格监管下,转基因作物在全球大面积商业化种植13年来,从未发生安全性事故. 转基因食品尽管是个新鲜词,但“基因”一词已有100年历史,它由丹麦遗传学家约翰逊于1909年提出.基因能控制生物的性状,转基因就是把一种生物的基因转入到另外一种生物中,使被转入基因的生物产生人类需要的新性状.人类在文明进程中所做的作物品种选育,实质也属于“转基因”,目的是获得产量更高、品质更好的农作物,使其更符合人类的需求. 有人担心转基因食品的外源基因会跑进人体,进而改变人的基因.科学常识告诉我们,所有生物的所有基因都是由核酸组成的,进入胃肠后都要被消化、降解成小分子,不再是完整的基因,不会以基因的形态进入人体组织.我们每天食用的米饭、馒头、蔬菜、肉类等含有亿万个基因,有谁担心过这些基因对自己有害而不去吃饭? 转基因在争论中前行.转基因农作物自1996年在全球开始大规模种植以来,带来了巨大的经济效益和显着的社会与生态效益,其推广速度之快为近代农业科技史上所罕见.目前,美国市场上70%的食品中都含有转基因成分.据估计,全球有半数以上人口食用过转基因食品. 诚然,同任何新生事物一样,转基因不可能十全十美,10多年时间虽然没有出什么问题,但也不能说今后百分之百的没风险,这就注定转基因还要在争论中前行.公众对转基因食品的了解认识还需要一个过程,争论在时刻提醒科学家和政府,把转基因的安全性始终放在重要位置,趋利避害,防范风险,确保转基因技术造福人类

水稻转基因育种研究进展 7

水稻转基因育种研究进展 王彩芬,安永平,韩国敏,张文银,马 静 (宁夏农林科学院农作物研究所,宁夏永宁 750105) 摘要:对水稻转基因技术在抗虫、抗病、抗逆及改良米质等方面的进展进行了综述。 关键词:水稻; 转基因育种; 进展 中图分类号:S511.035.3 文献标识码:A 文章编号:1002-204X(2005)06-0055-03 20世纪下半叶以来,由于分子生物学研究的巨大成就,使生物学成为自然科学的带头学科,它的理论和方法已渗透到生命科学的许多领域,为生命科学的研究带来新的思维方式和研究手段。基因工程技术在植物遗传育种上应用很广泛,并取得了显著成就。 水稻是最重要的粮食作物之一,世界上约有一半以上的人口以稻米为主食。据专家预测,到2025年在现有稻谷产量的基础上再增加60%才能满足需要(K hush,1995)。随着人口的增长和耕地面积的减少,世界尤其是我国将面临粮食问题的严峻挑战,培育优良品种是提高稻谷产量的主要途径。传统的育种技术已为培育水稻新品种做出了巨大贡献,并将在今后继续发挥主导作用,但由于品种资源的贫乏,单靠传统育种已很难有大的突破。基因工程技术为水稻分子标记辅助育种、水稻转基因育种提供了一条新途径。转基因技术可以将水稻基因库中不具备的抗病、抗虫、抗除草剂、抗旱、耐盐、改善品质、提高产量等基因转入水稻,从而实现水稻种质创新和为生产提供优良品种。自1988年以来,国内外已得到了许多水稻转基因植株,涉及到抗虫、抗病、抗除草剂、抗旱、耐盐、改良品质等重要农艺性状,有些已进入田间试验和应用阶段。 1 水稻转基因育种进展 植物转基因育种是利用遗传工程的手段,有目的地将外源基因或DNA构建导入植物基因组,通过外源基因的直接表达,或通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达,使植物获得新的性状的一种品种改良技术。在植物分子生物学研究的众多材料中,水稻不仅是世界重要粮食作物,而且由于其基因组较小、重复序列较少的优点而成为一种重要的分子遗传学研究的单子叶模式植物,基因组测序已完成。自1988年首次获得转基因水稻以来,水稻转基因技术已获得突飞猛进的发展,目前已成功获得籼稻、粳稻、爪哇稻的转基因植物。随着基因枪转化技术的建立和根癌农杆菌介导转化法的成功,水稻基因转化技术日益完善。而且转移目标基因已从报告基因或筛选标记基因进入改良水稻抗性和适应性,以及改善品质,提高产量等重要基因的利用。 1.1 抗虫转基因水稻育种 水稻是虫害最多的大田作物,稻螟虫和稻飞虱危害最为严重,水稻中抗虫资源贫乏,转基因技术为抗虫品种的培育提供了一条新途径。自从1989年实现苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)抗虫基因转化水稻并得到再生植株以来,转抗虫基因水稻的研究取得了很大进展。转抗虫基因水稻包括转Bt基因、转蛋白酶抑制基因和转凝集素基因。在转Bt基因的研究方面,中国农科院生物技术中心杨虹等(1989)将Bt基因导入水稻品种台北309、中花8号的原生质体并获得再生植株;Fujim oto等(1993)通过电激法将cry LAb 基因导入水稻,首次报道了转Bt基因水稻对二化螟和稻纵卷叶螟的抗性。项友斌等(1999)利用农杆菌介导实现了苏云金杆菌抗虫基因cryI A(b)和cryI A(c)在水稻中的转化;黄健秋等(2000)利用农杆菌介导获得转(Bt)基因秀水11和春江11植株;薛庆中等(2002)利用农杆菌介导获得转双价抗虫基因(cryI Ac和豇豆胰蛋白酶抑制基因C pTI)浙大19植株;朱常香等(2002)获得Bt和X a21共转化水稻(C48)植株。近几年转Bt基因研究越来越多,进展很快,在籼稻、香稻、爪哇稻、杂交稻、深水稻中获得成功,选育出克螟稻1号、2号、3号(舒庆尧等,1998)。转Bt基因水稻在我国已进入环境释放阶段,有望培育出应用于生产的抗虫品种。 在转蛋白酶抑制剂基因水稻研究方面,通过电激介导原生质体转化,Xu等(1996)把豇豆胰蛋白酶抑制剂基因C pT i转入粳稻品种台北309,转基因植株对大螟和二化螟2种水稻虫害都具有抗性;通过基因枪介导马铃薯蛋白酶抑制剂基因PinⅡ转化水稻,Duan等(1996)获得了Nipponbare、台南67和Pi4等3个粳稻品种的抗大化螟转基因株系;Lee等(1999)利用PEG介导法将大豆K units胰蛋白酶抑制剂(SK TI)的cDNA转入粳稻Nagdongbyeo的原生质体,再生转基因植株的后代抗褐飞虱。曾黎琼等(2004)利用农杆菌介导将马铃薯蛋白酶抑制剂基因(PinⅡ)导入玉优1号、HT-7中;孔维文等(2004)利用农杆菌介导将PT A和马铃薯高赖氨酸蛋白基因(S B401)同时转入超级杂交稻亲本材料1826中。在转凝集素基因水稻研究中,主要是转雪莲花凝集素(G NA)基因,采用基因枪法,英国John Innes Centre(Maqbool等,1999;Rao等,1998;Sudhakar等,1998)把G NA基因导入AS D16、M5、M7、M12、FX92D、Basmati370等籼稻品种中,得到200多株转基因植株,G NA在水稻中呈高水平的组成性表达(用Ubi启动子)或韧皮部专一性表达(用Rssl启动子),转基因植株抗褐飞虱。在我国,傅向东等(1997)用G NA基因枪转化水稻IR72、IR76、珍汕97和秀水11等品种,部分转基因植株子代对褐飞虱有一定抗性;T ang(唐克轩等,1999)通过基因枪介导实现了G NA 基因和X a21基因的共转化,得到了转基因植株。唐克轩等(2003)利用农杆菌介导将半夏凝集素基因(pta)导入粳稻鄂宛105、中花12和籼稻E优532中,获得7个转基因纯系。 1.2 抗病转基因水稻育种 抗病转基因水稻包括转抗病毒基因、抗真菌病害基因和抗细菌病害基因。抗病毒转基因已开展了8种病毒的转基因研究,包括水稻通枯罗病毒(rice tungro disease)、水稻齿叶矮缩病毒(rice ragged 收稿日期:2005-07-21 作者简介:王彩芬(1968-),女,副研究员,从事水稻花培育种研究。T el:0951-*******E-mail:caifen-68@https://www.doczj.com/doc/2310900362.html,

小麦转基因研究进展

转基因小麦研究进展及前景 摘要:自第一株转基因小麦报道以来,小麦转基因育种研究发展迅速,通过转基因技术实现的小麦遗传转化弥补了经典小麦育种的不足,突破了可利用基因库的限制,取得了可喜的进展。简要介绍了基因枪法、农杆菌介导法和花粉管通道法等基因转化方法在小麦遗传转化中的应用,讨论了转基因技术在获得抗除草剂、抗病虫、抗逆、改良品质和雄性不育转基因小麦植株等方面的应用现状及其存在的主要问题与对策。 关键词:小麦;转基因;分子育种;进展 采用远缘杂交技术将小麦野生近缘物种中的有益外源基因导入小麦栽培品种,对其抗性、品质、产量的提高发挥了重要作用。但由于双亲亲缘关系较远造成杂交不结实、杂种不育、杂种后代长期分离、预见性差,使该技术在小麦遗传改良上的应用受到一定限制。 植物转基因技术被证明是进行外源基因定向转移独特而有力的手段,一定程度上补充或改进了传统的育种方法。通过植物遗传转化技术,可以按照需要,将有遗传信息的DNA 片段即目的基因进行人工重组,在离体条件下转入宿主细胞进行复制、表达,定向改造植物,可以打破基因流的界限,而且大大缩短育种周期。小麦是举世公认的最难转化的重要农作物之一,且转基因研究起步较晚,经过许多学者十几年的不懈努力,取得了长足的进展。目前,几乎所有的作物都开展了转基因研究,育种目标涉及到高产、优质、高效、兼抗性及多用途等诸多方面,一批抗逆性(如抗病、抗虫、抗除草剂)转基因作物已进入商品化生产阶段。美国研制成功的世界第一例抗草甘磷除草剂转基因小麦已经通过安全性试验;抗草胺膦转基因小麦、抗咪唑啉酮转基因小麦、高蛋白转基因小麦、抗虫和耐镇草宁除草剂转基因小麦、抗蚜虫转基因小麦、抗小麦黄花叶病毒转基因小麦,以及抗白粉病、赤霉病和黄矮病的转基因小麦正在田间释放[1,2];高分子量谷蛋白亚基转基因小麦[3]、转Trx-S 基因抗穗发芽小麦新品系已进入中试阶段[4]。近年来,中国在小麦转基因方面也取得了初步的进展,并获得了一批具有抗病虫、抗逆境及改善品质的转基因小麦新材料,部分品系已经进入环境释放阶段。本文概述了小麦转基因研究常用遗传转化技术及其在小麦遗传改良中的应用,讨论了存在的主要问题及采取的应对措施。 1 小麦转基因技术 小麦转基因技术是指用人工方法将外源基因或DNA 导入小麦细胞,使之稳定地整合、表达并遗传的综合技术。小麦转基因技术可根据转化目的基因否需要通过组织培养再生植株分为两大类,第一类需要通过组织培养,常用的方法有农杆菌介导法、基因枪介导法、花粉管通道法等;第二类不需要通过组织培养,如PEG法、电激法等。在小麦遗传改良中应用最广泛的是第一类方法。 1.1 花粉管通道法 中国学者周光宇1974 年提出的DNA 片段杂交假说是花粉管通道法的理论基础,他于1983 年建立了花粉管通道法,该技术利用植物授粉后花粉萌发形成的花粉管,将外源DNA 送入胚囊中尚不具备正常细胞壁的合子。利用该法进行基因转移的工作主要集中在中国。1992 年,周文麟等通过花粉管法将C4作物的DNA 导入小麦,获得了具有C4作物若干性状的转“基因”后代[5]。随后,曾君祉等利用该法将带有GUS基因的pBI121 质粒导入小山3号,获得 5株转基因植株,转化率为4.7%[6]。阎新甫等将抗白粉病的大麦DNA导入花76,既获得了符合遗传规律的稳定抗病后代,还明确了抗白粉病基因由一对显性基因控制[7]。Ziberstein A 等将质粒DNA 涂于授粉的柱头,提高了转化频率,并完成后代分析和分子鉴定[8]。成卓敏等将大麦黄矮病毒GPV 株系的外壳蛋白基因导入小麦品种,获得了抗黄矮病毒GPV 的转基

转基因食品发展现状及未来趋势

转基因食品发展现状及未来趋势 一、转基因食品的发展现状: 1、定义: 转基因食品是指利用基因工程技术在物种基因组中嵌入了外源基因的食品,包括转基因植物食品、转基因动物食品和转基因微生物食品。 转基因的基本原理与常规杂交育种有相似之处。但转基因比杂交具有更高的选择性。通过基因工程手段将一种或几种外源性基因转移至某种生物体,并使其具有效表达出相应的产物,这样的生物体作为食品或以其为原料加工生产的食品。 2、分类: 1)植物性: 例如,面包生产需要高蛋白质含量的小麦,而目前的小麦品种含蛋白质较低,将高效表达的蛋白基因转入小麦,将会使做成的面包具有更好的焙烤性能。 2)动物性: 比如,牛体内转入了人的基因,牛长大后产生的牛乳中含有基因药物,提取后可用于人类病症的治疗。 3)微生物: 微生物是转基因最常用的转化材料,应用也最广泛。例如,生产奶酪的凝乳酶,以往只能从杀死的小牛的胃中才能取出,现在利用转基因微生物已能够使凝乳酶在体外大量产生,避免了小牛的无辜死亡,也降低了生产成本。 3、利弊: 优点:可增加作物单位面积产量;可降低生产成本;通过转基因技术可增强作物抗虫害、抗病毒等的能力;提高农产品的耐贮性,延长保鲜期,满足人民生活水平日益提高的需求;可使农作物开发的时间大为缩短;可以摆脱季节、气候的影响,四季低成本供应;打破物种界限,不断培植新物种,生产出有利于人类健康的食品。 缺点:增产,如果遇到雨雪的自然灾害,也有可能减产更厉害。且多项研究表明,转基因食品对哺乳动物的免疫功能有损害。更有研究表明,试验用仓鼠食用了转基因食品后,到其第三代,就绝种了。 4、安全性问题: 1)毒性问题 对于基因的人工提炼和添加,可能在达到某些人们想达到的效果的同时,也增加和积聚了食物中原有的微量毒素。 2)过敏反应 对于一种食物过敏的人有时还会对一种以前他们不过敏的食物产生过敏。 3)营养问题 外来基因会以一种人们还不甚了解的方式破坏食物中的营养成分。当科学家把一个外来基因加入到植物或细菌中去,这个基因会与别的基因连接在一起。人们在服用了这种改良食物后,食物会在人体内将抗药性基因传给致病的细菌,使人体产生抗药性。 4)威胁环境

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