第十六章转基因技术与作物育种转基因育种：就是根据育种目标，从供体生物中分离目的基因，经DNA 重组与遗传转化或直接运载进入受体作物，经过筛选获得稳定表达的遗传工程体，并经过田间试验与大田选择育成转基因新品种或种质资源。
与常规育种技术相比，转基因育种在技术上较为复杂，要求也很高，但是具有常规育种所不具备的优势：
(1)转基因育种技术体系的建立使可利用的基因资源大大拓宽。（没有物种局限性）
(2)转基因育种技术为培育高产、优质、高抗，适应各种不良环境条件的优良品种提供了崭新的育种途径。
(3)利用转基因育种技术可以对植物的目标性状进行定向变异和定向选择：很强的目的性
(4)利用转基因技术可以大大提高选择效率，加快育种进程。
（5）通过转基因的方法，还可将植物作为生物反应器生产药物等生物制品。
第一节作物的转基因技术
一、转基因技术的发展现状
(一)国际转基因植物研究与现状
1.自从20世纪70年代重组DNA技术创建到1983年第一株转基因烟草获得以来，至今已有35个科120种植物转基因获得成功。（植物）
2.先后有30多个国家批准了3000多例田间试验，涉及的植物种类有40多种，2000年已有13个国家种植了商品化的转基因植物。（国家数量）
3.1996年全世界转基因作物种植面积约为280万hm2，1997年增加到1100万hm2，1998年为2780万hm2，1999年增加到3 990万hm2，2000年达到4420万hm2。（面积增长）
4.1996-2000年，转基因作物大部分(85％)种植在发达国家，其中美国种植的面积最大，2000年为3 030万hm2，占全球的68％。其次为加拿大，2001年为320万hm2。
随着转基因技术的不断完善和普及，发展中国家转基因作物的种植面积也在逐年扩大，所占份额不断增加，从1997年占全球转基因面积的14％，到2000年占到了24％。其中以阿根廷和中国较多。
5.目前所种植的转基因作物主要为大豆、玉米、棉花和油菜等，其中以转基因大豆的种植面积最大。（不同农作物）
6.目标性状：转基因作物的主要目标集中在培育具有抗除草剂特性的农作物优良品种,
其次为培育抗虫和毒病新品种上。
(二)我国转基因作物研究与利用概况
1.我国是世界上第一个商品化种植转基因作物的国家。
2.主要目标性状是抗虫、抗病、耐盐、抗冻、耐储藏和抗衰老等。已批准环境释放的有49项，包括水稻、玉米、大豆、马铃薯、番茄、甜椒、线辣椒、棉花、杨树、烟草等10种。
4.目前经农业部审查并经全国基因工程安全委员会批准商品化生产的作物已有我国自行研制开发的抗虫转基因棉花(转Bt及Bt+CpTI双价抗虫棉)、美国Monsanto公司开发的Bt抗虫棉，延迟成熟期的转基因番茄，抗黄瓜花叶病毒(CMV)转基因番茄，抗CMV转基因甜椒及转查尔酮合酶(CHS)反义RNA基因矮牵牛。
二、转基因育种的程序
利用转基因技术进行作物育种的基本过程可分为：目的基因或DNA的获得；含有目的基因或者DNA的重组质粒的构建；受体材料的选择和再生系统的建立；转基因方法的确定和外源基因的转化；转化体的筛选和鉴定；转基因植株的育种利用。
(一)目的基因的获得
目的基因的获得是利用作物转基因育种的第一步。根据获得基因的途径主要可以分为两大类：根据基因表达的产物——蛋白进行基因克隆；从基因组DNA或mRNA序列克隆基因。
1．根据基因表达的产物——蛋白进行基因克隆根据基因表达的产物进行基因克隆的主要步骤如下：首先，分离和纯化控制目的性状的蛋白质或者多肽，并进行氨基酸序列分析；然后，根据所得氨基酸序列推导相应的核苷酸序列；采用化学合成的方式合成该基因；最后，通过相应的功能鉴定来确定所推导的序列是否为目的基因。（有很大的局限性）。
2．从基因组DNA或mRNA序列克隆基因随着分子生物学技术的发展，尤其是PCR技术的问世及其在基因工程中的广泛应用，已经大大地加快了基因克隆步伐。此外，多种生物基因组序列计划的相继实施和完成，大规模EST数据库的建立，也使得大规模进行基因克隆成为可能。
(1) 同源序列法。同源序列法是根据…。
(2)表达序列标签：表达序列标签主要是通过cDNA的途径获得。利用表达序列标签法进行基因克隆的基本过程为利用已标记的特异探针进行cDNA文库筛选，结合巢式PCR和5'、3'-RACE，得到5'端和3'端部分序列直至获得全长的目的基因。
(3) 根据连锁图谱克隆目的基因。图位克隆
(4) 转座子标签法。
(5)差异显示法。
(二)目的基因重组质粒的构建
(三)受体材料的选择
受体是指用于接受外源DNA的转化材料。能否建立稳定、高效、易于再生的受体系统是植物转基因操作的关键技术之一。良好的植物基因转化受体系统应满足如下条件：①高效稳定的再生能力；②受体材料要有较高的遗传稳定性；③具有稳定的外植体来源，即用于转化的受体要易于得到而且可以大量供应；④对筛选剂敏感，即当转化体筛选培养基中筛选剂浓度达到一定值时，能够抑制非转化植株细胞的生长、发育和分化，而转化细胞、植株能正常生长、发育和分化形成完整的植株。
常用的受体材料有以下几大类型。
1．愈伤组织再生系统外植体材料来源广泛，繁殖迅速，易于接受外源基因，并且转化效率高的优点；缺点是转化的外源基因遗传稳定性差，容易出现嵌合体。
2．直接分化再生系统此类再生系统的优点是获得再生系统的周期短、操作简单，体细胞变异小，并且能够保持受体材料的遗传稳定性。
3．原生质体再生系统优点是能够直接高效、广泛地摄取外源DNA或遗传物质，可以获得基因型一致的克隆细胞，所获转基因植株嵌合体少，并适用于多种转化系统；缺点是不易制备、再生困难和变异程度高等。
4．胚状体再生系统胚状体作为外源基因转化的受体具有个体数目巨大、同质性好，接受外源基因的能力强，转基因植株嵌合体少，易于培养、再生等优点。
5．生殖细胞受体系统目前主要从两个途径利用生殖细胞进行基因转化：一是利用组织培养技术进行小孢子和卵细胞的单倍体培养、转化受体系统；二是直接利用花粉和卵细胞受精过程进行基因转化，如花粉管导入法，花粉粒浸泡法，子房微针注射法等。
(四)转基因方法的确定和外源基因的转化
概括起来说主要有两类。第一类是以载体为媒介的遗传转化，也称为间接转移系统法。第二类是外源目的DNA的直接转化。
1．载体介导转移系统载体法是目前为止最常见的一类转基因方法。
(1)叶盘法。 (2) 真空渗入法。 (3)原生质体共培养法。
2．外源基因直接导入法
(1) 化学刺激法。化学刺激法是借助于聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA) (2)基因枪轰击法。 (3) 高压电穿孔法。又称为电击法。(4) 微注射法。 (5)其他直接转化方法。如超声波介导法、脉冲电泳法和离子束介导等
(五)转化体的筛选和鉴定
1．转化体的筛选为了有效地选择出这些真正的转化细胞，必要使用特异性的选择标记基因进行标记。常用选择标记基因包括抗生素抗性基因及除草剂抗性基因两大类，如卡那霉素抗性基因NP TⅡ和潮霉素抗性基因hpt，除草剂抗性基因bar基因等。
2．转化体的鉴定
(1)DNA水平的鉴定常用的检测方法主要有特异性PCR检测和Southern杂交。
(2)转录水平的鉴定。常用的方法主要有Northern杂交和RT-PCR检测。
(3)翻译水平的鉴定。最主要的方法是Western杂交。
(六)转化体的安全性评价和育种利用
因而，通过转基因方法往往难以直接获得理想的品种(系)，一般在获得转化体后，应结合利用杂交、回交、自交等常规转育手段，最终选育综合性状优良的转基因品种。
第二节转基因作物的遗传特点
1.外源目的基因在许多转化体中都能够稳定整合、正常表达，表现出经典的孟德尔遗传规律。
2.但是，随着转基因应用实践的增多，越来越多的实验发现，外源基因在受体中的命运受到一系列生理生化过程的作用并以复杂的遗传方式表现出来。这主要是由于外源基因进入宿主细胞后，将会受到宿主基因组的监控，一般要发生DNA片段丢失、重排、异常重组，加
之外源基因在宿主基因组内整合的随机性和多拷贝的影响，使外源基因在转基因植株后代中的遗传规律变得非常复杂，对其了解还处于初始阶段。
一、外源基因整合的机制
从现有研究结果来看，外源基因主要是通过同源重组、位点特异性重组、转座作用和异常重组几种整合方式进入受体基因组。
(一)同源重组整合
同源重组是外源DNA与受体细胞染色体DNA上的同源序列之间发生交换替代，并整合到受体染色体组上的一种重组方式。
(二)位点特异性重组
位点特异性重组发生在两条DNA的特异位点上，在位点特异性重组酶的作用下，通过对DNA的特异性切割实现外源基因的整合。例如入噬菌体DNA通过其attp位点和大肠杆菌DNA 的attB之间的位点特异性重组而实现整合过程。
(三)转座作用
目前比较成熟的有来自玉米的Ac-Ds系统等。利用转座系统进行基因转移的基本原理是通过体外重组将外源基因插入到上述转座子系统，在上述携带有目的DNA片段的重组转座成分复制并整合插入到染色体其他区域时实现外源基因的转移。
(四)异常重组
异常重组整合是外源基因整合到植物基因组的最常见方式。一般认为异常重组不需要有DNA的同源序列、RecA蛋白质，以及转座酶的参与。
二、整合后的外源基因在植株体内的表现
1.通过各种途径整合进入植物基因组的外源基因中只有很少一部分能够整合到基因组，而能够稳定遗传的外源基因所占比例更是非常小。这主要是由于在转基因后代中大多数外源基因都已经丢失或者发生基因沉默(gene silence)所导致的。
2.导致转基因沉默的原因是十分复杂的，从现有的研究结果来看按照整合方式和整合的拷贝数来分主要包括顺式失活、反式失活和共抑制三种形式。顺式失活是因为多拷贝的外源基因连在一起，发生甲基化作用而失活；反式失活是顺式失活的一种复杂形式，顺式失活的转基因作为一个“沉默因子”而影响染色体上等位或非等位的基因甲基化，导致基因失活，而沉默因子本身不发生变化；共抑制发生在转基因和内源同源基因之间或者转基因纯合体两个位点之间的相互作用从而导致基因沉默。
3.人们先后采用了多种方法克服基因沉默问题，其中最经典的方式有去甲基化、降低拷贝数、添加增强子以及对外源基因的结构进行改造等方法。现有研究结果表明，重复序列是引起基因沉默的关键，因此如何降低外源基因在植物体内整合的拷贝数是解决基因沉默的有效方式之一。
4.这可以通过两条途径进行：一是在转基因植株后代中选择单拷贝植株；二是选用外源基因整合拷贝数低的转基因方法。
三、外源基因在后代中的遗传规律
转基因植物的基因分离与经典的遗传分离是不同的。在经典遗传理论中遗传分离是统一的，等位基因分离将会导致性状分离，遗传方式相对简单。
（无规律性）
可能的原因有：外源基因的重排或者缺失，外源基因导入诱发的隐性致死突变或转基因纯合致死，含转基因的雄配子致死、非转化体在早代逃避选择等。进一步研究表明，转基因分离方式的多样性与转基因的整合方式和拷贝数有关。多拷贝整合是常见的整合方式，在某些转化事件中，转基因的拷贝数达到几十个，它们有的串联整合，有的独立整合，有的串联与独立整合共存。这些转基因拷贝在世代传递中的不稳定性和相互位置的改变以及彼此间直接与(或)间接的互作，增加了外源基因分离与表达的复杂性。
一般来说，农杆菌介导的遗传转化后代多呈简单的孟德尔遗传，而一些直接转化方法，基因枪法获得的转基因后代分离相对复杂一些。
第三节转基因作物品种的选育
通过转基因技术获得的转化植株很少直接作为品种进行推广应用，这是由于各类作物品种都具有一系列主要育种目标性状，将外源基因导入受体植株只能赋予该株具有特定的目标性状，对于其他目标性状是否符合生产的需要还不清楚。由于转基因目标性状是通过非常规手段方式获得的，外源基因的插入很有可能对原有基因组的结构发生破坏，并对宿主基因的表达产生影响，这势必影响甚至改变该作物品种的原有性状。此外，转基因植物的安全风险性也是一个值得考虑的问题。
因此通过转基因方式获得的植株还必须通过常规的品种鉴定途径才能用于生产。
从现有转基因育种情况来看，所获得的转基因植物主要用于为培育新的作物品种而创造育种资源。
一、转基因作物育种目标的制订
1．依据市场经济的需要和生产发展前景
2．依据不同的自然环境、栽培条件，抓主要矛盾
3．落实具体性状目标例如在当前限制棉花生产的主要矛盾就是棉铃虫的危害。
4．要考虑品种的搭配
5．要充分考虑到转基因作物，尤其是外源目的基因对人类健康和环境安全的影响
二、转基因方法的确定及转基因植株的获得
1.由于不同的转基因方法各有其优缺点，因此在选择具体的方法时应该充分考虑到上述情况。例如，农杆菌介导法对于转化双子叶植物十分有效
2.受体品种的选择在转基因育种中是十分重要的。一般来说，如果转化方法可行，那么，受体品种首选生产上正在大面积推广或即将在生产上推广的优良品种。用它们转化而成的转基因植株易于快速地培育出新品种在生产上推广利用。
3.不管通过什么方法，都要对获得的转基因植株开展分子与遗传分析，选择单拷贝插入的转基因植株用于新品种的选育。
4.在确定具体的转基因方法和候选目的基因之后，就可以对按照具体的方法实行外源目的基因的转移，在进行严格的转基因鉴定之后获得转基因植株直接作为作物的新品种或者是育种新资源。
三、转基因作物品种的选育
利用遗传转化途径培育的转基因植株从育种角度来看只是产生的一种种质资源。要想在生产上加以利用，必须通过育种家的加工，培育出成型的品种后，才能推广。
(一)纯系育种
所谓转基因作物选择育种是指在现有转基因群体中，通过个体选择或混合选择等方式选优去劣，育成新品种的方法。
1．出现变异的原因外源基因的导入、整合和表达，整合的目的基因的分离、一因多效、位置效应以及克隆的体细胞无性系变异等都会引起变异。
2．选择育种的方法如果转基因植株的株型，农艺性状比较整齐一致，仅有整合的目的基因分离，那么可以采用改良混合选择育种。
(二)回交育种
(三)杂交育种
通过转基因品种或品系间互交或与常规品种杂交、选择，选出转基因新品种的方法。“中棉所31”选自中棉所16与转Bt基因抗虫棉种质系110杂交。
(四)杂种品种
转基因杂交作物品种的培育与制种与常规杂种品种的培育和制种方法基本相同，不同的是所选用的亲本中至少有一个是转基因作物品种或品系。
第四节转基因作物的生物安全性
1．加强转基因产品的安全性研究 2．建立完善的检测体系与质量审批制度。
3．不断完善相关法规转基因产品安全性法规的建立与执行应该以严格的检测手段为基准。同时应培养一批既懂得生物技术专业知识，又能驾驭法律的专门人才。
4．加强宏观调控有关决策层应对转基因产品的产业化及市场化速度进行有序的宏观调控。否则，在商业利益的驱动下只能是防不胜防。
5．加强对公众的宣传和教育通过多渠道、多层次的科普宣传教育，培养公众对转基因产品及其安全性问题的客观公正意识，从而培育对转基因产品具有一定了解、认识和判断能力的消费者群体。这对于转基因产品能否获得市场的有力支撑是至关重要的。
6．为公众提供良好的咨询服务 7．规范转基因产品市场
思考题
1．什么是转基因作物育种，其研究的内容有哪些? 2．转基因育种的优缺点及其与常规育种的关系。3．转基因作物育种的程序。4．目前常用的转基因方法有哪些? 5．鉴定转基因植株的常用方法有哪些? 6．外源基因整合的方式及其特点。7．基因沉默的原因及解决的方法。8．在转基因植物中外源基因的分离规律。9．转基因作物品种选育的具体方式。10．转基因作物生物安全性原则。
中国市场上的转基因食品及鉴别方法 国内市场上的转基因食品清单 一、我国转基因作物有哪些? 1、已批准安全证书的有棉花、水稻、玉米和番木瓜，只有棉花、番木瓜批准商业化种植 “截至目前，我国批准了转基因生产应用安全证书并在有效期内的作物有棉花、水稻、玉米和番木瓜。”中国农科院植保所副研究员谢家建介绍说。 “目前，转基因水稻和转基因玉米尚未完成种子法规定的审批，没有商业化种植。”谢家建表示，“我国已经进行商业化种植的转基因作物只有棉花和番木瓜。” 我国批准进口用作加工原料的转基因作物有大豆、玉米、油菜、棉花和甜菜。这些食品必须获得我国的安全证书。 2、目前市售圣女果、彩椒、小南瓜、小黄瓜都不是转基因食品 网上流传一份转基因食品名单，包括“圣女果、大个儿彩椒、小南瓜、小黄瓜”。对此专家并不认同。 中国农科院生物所研究员王志兴说，小番茄也叫圣女果、樱桃番茄，是自古就有的番茄品种，只是因为个头小、采摘不便、产量低，最早仅作为观赏用，后来发现食
用方便，口味经过改良后逐渐流行。个头小是天生的基因差异，不是转基因的结果。 中国农科院油料所副研究员吴刚说，小南瓜和小黄瓜也不是转基因食品，仅仅是未充分成熟的南瓜和黄瓜。如果继续在田间种植，小南瓜和小黄瓜最终会生长成普通的大南瓜和老黄瓜。 关于大个儿彩椒，吴刚表示，大个儿彩椒含有不同类型的花青素，表现为更丰富的颜色。花青素的变异在植物中很常见，像鲜花同一个品种就有不同颜色，萝卜也有红萝卜、绿萝卜、白萝卜等。“我国曾经批准过抗病毒甜椒的商业化种植，但与常规甜椒相比，转基因甜椒并没有明显优势，因此被市场自然淘汰。” 3、我国市场转基因食品主要是大豆油和木瓜 中国农业大学食品工程与营养科学院院长罗云波介绍，目前中国市场上的转基因食品主要有两种，一种是转基因食用油，就是我们所说的大豆色拉油，来源主要是从美洲，尤其是从美国、阿根廷、巴西等国家进口的大豆所生产出来的食用油。 还有一种就是转基因木瓜，因为木瓜容易得一种农药很难治的病，用基因的技术能够控制，转基因木瓜也是我们能够吃到的转基因食品。除此之外，我国很少能够见得转基因种类的食品。
转基因生物技术育种的利与弊 转基因技术是通过将人工分离和修饰过的基因导入生物体基因组中，借助导入基因的表达，引起生物体性状可遗传变化的一项技术。转基因生物技术是一项全新的育种技术，也是当前国际上进展最快、竞争最激烈的研究领域之一。1996年，全球转基因作物种植面积达到160万公顷。在随后的十几年中，转基因技术的应用得到了迅速发展，已成为近代育种史上发展最快、效率最高的作物改良技术。2011年，全球转基因作物种植面积已超过1.6亿公顷，比1996年增加94倍，16年累积种植面积为12.5亿公顷。而积为12.5亿公顷。按种植面积计算，全球75%的大豆., 82%的棉花, 32%的玉米以及26%的油菜是转基因品种。耐除草剂性状是转基因作物的主要性状，2011年，耐除草剂大豆、玉米、油菜、棉花、甜菜以及苜蓿的种植面积达9 390万公顷，占全球转基因作物种植面积的59%，具抗虫性状的转基因作物种植面积为2 390万公顷，占总种植面积的15%。 自20世纪90年代生物技术育种诞生以来，转基因作物的商品化应用及山此引发的一系列问题就引起公众的广泛关注。 1999年康奈尔大学指称，用拌有转基因抗虫玉米花粉的马利筋叶片饲喂帝王蝶幼虫，发现幼虫生长缓慢，死亡率高达44%，从而认为抗虫转基因作物对非靶标昆虫产生威胁。由于该实验是在室内进行的，不能反映田间情况，且没有提供花粉量的数据而遭到同行科学家的质疑；2012年9月，法国卡昂大学等发表了一项毒理学研究，表明转基因玉米和农达除草剂会引起实验室大鼠的乳腺肿瘤，并可能导致其过早死亡。这篇文章一经发表就在全球范围内引起广泛关注。为此，欧洲食品安全局成立了专门工作小组，由监管产品部门负责人担任主席，小组成员包括生物统计学、实验设计、哺乳动物毒理学、生物技术、生物化学、杀虫剂安全评价和基因修饰生物安全评价相关的专家，对该论文的相关研究工作展开深入调查。调查结果表明，该研究中实验设计和数据分析等诸多重要细节被省略，仅凭文章给出的信息并不能得出相关结论，不能作为评估转基因玉米健康风险的有效依据。 我国现已批准转基因棉花、番茄、甜椒、矮牵牛、杨树)和番木瓜的商业化生产，但实际上仅有转基因棉花和番木瓜真正进入市场应用。转基因作物自商业化以来，一直而临着安全性的质疑，公众最为担心的是转基因植物是否能够通过
作物育种原理与方法 1.作物育种工作的主要环节有哪些？ 2.作物育种的主要方法有哪些？ 3.目前生产上大面积推广应用的小麦、玉米、水稻、棉花、花生、大豆、油菜、甘薯等作物的主要育种途径？ 4.你认为制约突破性品种培育的关键因素是什么？ 一. 作物育种的主要环节。 1.制定育种目标。结合自身种质资源、硬件水平、技术经验等条件制定一个合适的育 种目标。 2.选择合适的育种方法。根据自己做育种的作物选择合适的育种方法。如：玉米选择 杂种优势利用的方法；小麦主要的育种方法是杂交育种；水稻可以选择杂种优势的利用或杂交育种，等等。 3.进行品种审定。育种家育出的新品种需要通过区域试验、生产试验才能通过审定。 需要育种家了解自己品种的优缺点，将其在不同的区域审定，以提高通过的机会。 二.作物育种的主要方法 1．杂交育种。不同品种间杂交获得杂种，继而在杂种后代中进行选择以育出符合生产要求的新品种。 2．杂交优势利用。一般是指杂种在生长势、生活力、抗逆性、繁殖力、适应性、产量、品质等方面优于其亲本的现象。 3．分子标记辅助选择育种。传统育种主要依赖于对植株的表现型的选择。其受环境条件、基因间的互作、基因与环境间的互作等因素的影响。而分子标记辅助选择是对DNA进行标记，通过对其后代基因标记的选择，就可以选择到含有该基因的植株，其选择效率更高。 4．倍性育种。主要是通过单倍体育种使后代快速达到纯合状态。 5．回交育种。对优良品种进行改造。一个优良的品种具有一中小缺点，可以通过回交的方法以使其缺点得到改善。 6．诱变育种。通过物理、化学等方法，使植物变异，以拓宽种质资源，如若得到优良变异，可以通过其他育种方法，将其引入到品种中。 三.小麦、玉米、水稻、棉花、花生、大豆、油菜、甘薯等作物的主要育种途径？ 小麦：主要的通过杂交育种（选择优良的栽培种杂交，经过选择，得到目标品种）；远缘
中国现在有哪些转基因食品、物品 中国农业部已经批准种植的转基因农作物有：甜椒、西红柿、土豆； 主粮作物有：玉米、水稻。 今后可能陆续批准的农作物有：小麦、甘薯、谷子、花生等。 进口的转基因食品有：大豆油、菜子油、大豆等。 目前只有花生油不是转基因的。麦当劳、肯德基的食品基本全部是转基因的。猪、牛、鸡饲料是转基因玉米、转基因大豆。 食用油和调味品： 太太乐、辣得劲、迎春楼、四季宝、金象牌、粤皇、味好美牌、美味、鲜牌、贵夫人、家乐、老蔡、阿香婆、元宝牌、百味佳牌、老才臣牌、鹰唛、好乐门、红宝牌、福临门、红灯牌、狮头唛、大满贯、鸿禧牌、金龙鱼、花旗、刀唛 饼干：乐之、趣多多、鬼脸嘟嘟、奥利奥、天伦、美嘉思、丹麦蓝罐曲奇 即溶饮品及冲调食品：雀巢、美禄、雀巢巧伴伴、麦斯威尔、果珍、伊利、南方、金味、南国、百草堂、荔八江。 饮料及奶制饮品：康师傅、伊利、杨协成、非常可乐、京华、娃哈哈、新奇士 婴儿食品及奶粉：雀巢、三鹿、伊利、安怡、安满、亨氏 膨化食品及零食：可比客、卡乐B、品客、明治、卡露芙、旺旺 糖果及果冻：雀巢、雀巢奇巧、瑞士糖、喜之郎。 雪糕：雀巢、五羊、和路雪、伊利 所谓转基因，是用人工方法，把其他生物的基因转移到农作物中来。转基因大豆油是用6号轻汽油浸出的。 转基因大豆油品牌： 1、金龙鱼牌， 2、福临门牌，大豆油、色拉油、调和油等， 购买时可看清标注，如“本品为转基因大豆油，巴西大豆，浸出”等字样，购买时需请谨慎。 转基因食品鉴别知识
1、大豆 非转基因大豆：为椭圆形状，有点扁。肚脐为浅褐色。豆大小不一。打出来的豆浆为乳白色 转基因大豆：为圆形，滚圆。肚脐为黄色或黄褐色。豆大小差不多。打出来的豆浆有点黄，用此豆制作的豆腐什么的都有点黄色。 简单的检验方法：转基因大豆不发芽!可以用水检测!本土大豆用水浸泡三天会发芽! 转基因大豆不会发芽，只不过是个体膨胀而已。 2. 胡萝卜 非转基因胡萝卜：表面凸凹不平，一般不太直，从头部到尾部是从粗到细的。且头部是往外凸出来的。 转基因胡萝卜：表面相对较光滑，一般是直的，它的尾部有时比中间还粗。且头部是往内凹的。 注：胡萝卜只有在秋冬季节有，夏季的一般是转基因的。 3．土豆 非转基因土豆：样子比较难看，一般颜色比较深，表面坑坑洼洼的，同时表皮颜色不规则，削皮之后，其表面很快会颜色变深，皮内为白色。 转基因土豆：表面光滑，坑坑洼洼很浅，颜色比较淡。削皮之后，其表面无明显变化。 检验方法：先削皮后看变化再决定吃不吃 4．玉米： 转基因玉米：甜脆、饱满、体形优美、头颗粒尾差不多 5．大米： 在中国取得转基因大米合法种植权的地区是湖北，要警惕细长的很亮的米。容易与东北“长粒香”混淆。买的时候一定看清原产地。 6．西红柿： 转基因西红柿：颜色鲜红很好看，果实较硬，不易裂果 7、其他鉴别方法 进口水果的标签。一般来说，在标签的最下方一般印有出口国的名称，中间的英文字母标明水果的名称，最上方的英文字母标识的是出口企业的名称。在每个标签的中间一般有4位阿拉伯数字：3字开头的表示是喷过农药。4字开头的表示是转基因水果；5字开头的表示是杂交水果。
植物转基因育种概述 https://www.doczj.com/doc/c49493886.html, 来源：中学生物学 作者：李志翔 日期：2007-10-1 为了培育高产、优质、抗逆性强的作物新品种，需将一种植物的优良遗传性状转移到另一种植物体中。若采用传统的杂交育种法进行随机筛选或通过组织培养、理化诱变、细胞融合等方法定向筛选优良性状培育新品种，其盲目性较大，筛选效率低，又有明显的种属界限而产生一定的生殖障碍，成功率不高。目前发展起来的植物基因工程技术则能有效地解决上述难题。通过特定目的基因的定向转移，其遗传变异频率比自发突变高出102～104倍，选择效率高，大大地避免了盲目性；又由于基因来源广泛，打破了种属界限，可以克服杂交育种过程中的生殖障碍，成功率提高。因此，植物基因工程技术已成为作物遗传育种的有效新途径，倍受重视。通过基因工程技术定向转移基因后获得的植物，称为转基因植物。 自1983年世界上首次成功获得第一株转基因植物以来，植物基因工程技术已广泛应用于作物品质改良、抗病性、抗虫性、抗病毒性、抗除草剂、杂种优势的利用等方面。迄今，全世界至少有300多种基因（性状）用于转化植物、微生物和动物。许多转基因产品已陆续投放全球市场，经济效益显著。 1 抗病毒转基因植物 植物病毒病是我国农业生产上最主要的病害之一，对我国的粮食作物、经济作物及果树蔬菜均造成严重危害， 经济损失巨大，但迄今缺少有效的化学防治方法。目前
人们已经可以通过植物基因工程技术，获得抗病毒转基因植物，以控制植物病毒的危害。其原理是： 一是利用植物生物技术，将病毒外壳蛋白基因或卫星RNA基因转入到植物基因组中，并获得转基因植株。这些植株叶片细胞中就会有病毒外壳蛋白或卫星RNA的表达和积累，就能够抑制相应的侵染病毒的RNA复制，从而可以减弱病毒病的症状或推迟病毒病发生时间，即具有一定的抗病毒能力。二是将病毒的反义RNA的相应DNA序列重组到植物的基因组里，使其合成反义的RNA。当植物被相应的病毒感染时，病毒的mRNA就可能与植物细胞中合成、积累的病毒反义RNA结合而无法反向复制和转录，从而控制病毒对植物的危害。 1.1 抗烟草花叶病毒的转基因植物 烟草花叶病毒（TMV）是一种RNA病毒，由单链RNA及外壳蛋白组成。研究证明，TMV侵染植物后，其外壳蛋白具有抑制新侵染相应病毒释放mRNA的作用。目前已成功地将TMV外壳蛋白基因转入到烟草细胞中，表达了病毒蛋白并对该病毒产生了抗性。 1.2 抗黄瓜花叶病毒转基因植物 黄瓜花叶病毒（CMV）对农作物危害极为严重，可侵染上千种植物。目前人们已成功地将CMV的卫星RNA基因转入到烟草、辣椒、甜瓜、番茄和矮牵牛等植物中，在植物体内合成、累积的卫星RNA，可以抑制相应的病毒RNA的复制，能显著减轻病毒的危害。 此外，人们还培育出了抗苜蓿花叶病毒（AMV）、抗烟草环斑病毒（TobRV）的转基因植物，抗病毒效应都非常显著。
转基因技术的基本概念:(来源：生命经纬) （一）转基因技术的定义 将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术。人们常说的“遗传工程”、“基因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为“遗传修饰过的生物体”（Genetically modified organism，简称GMO）。 （二）几种常用的植物转基因方法 遗传转化的方法按其是否需要通过组织培养、再生植株可分成两大类，第一类需要通过组织培养再生植株，常用的方法有农杆菌介导转化法、基因枪法；另一类方法不需要通过组织培养，目前比较成熟的主要有花粉管通道法。 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。根癌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。因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们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的转移与整合，然后通过细胞和组织培养技术，再生出转基因植株。 农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中，近年来，农杆菌介导转化在一些单子叶植物（尤其是水稻）中也得到了广泛应用。 2．基因枪介导转化法 利用火药爆炸或高压气体加速（这一加速设备被称为基因枪），将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中，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，基因枪法转化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。 3．花粉管通道法 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。该方法于80年代初期由我国学者周光宇提出，我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术简单，不需要装备精良的实验室，常规育种工作者易于掌握。（三）常用的动物转基因技术 1．显微注射法 在显微镜下，用一根极细的玻璃针（直径1-2微米）直接将DNA注射到胚胎的细胞核内，再把注射过DNA的胚胎移植到动物体内，使之发育成正常的幼仔。用这种方法生产的动物约有十分之一是整合外源基因的转基因动物。 2．体细胞核移植方法 先在体外培养的体细胞中进行基因导入，筛选获得带转基因的细胞。然后，将带转基因体细胞移植到去掉细胞核的卵细胞中，生产重构胚胎。重构胚胎经移植到母体中，产生的仔畜百分之百是转基因动物。 （四）转基因技术与传统技术的关系 自从人类耕种作物以来，我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用，通过随机和自然的方式来积累优良基因。遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法，进行
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。
中国转基因作物现状 201013020427杨艳艳 摘要：上世纪八十年代，转基因烟草开始在中国种植，迄今为止，中国已有20年转基因作物种植历史。当前，全球转基因作物研发和产业化迅猛发展，中国也紧随其后，商业化的转基因作物种植铺展开来。与此同时，公众对转基因作物的质疑不断，公众要求去转基因化的呼声也愈来愈高。转基因作物是否就如专家所说的那样对人体、环境有益而无害？ 关键词：转基因作物；中国；现状 21世纪伊始，作为生物革命前沿的转基因农作物日益成为全球化进程中的热点与焦点问。围绕着转基因技术及产品的讨论与争端，诸如进出口贸易、生物安全、食品安全、知识产权等一系列问题，不仅频频出现在科技、经济领域，也成为政治、社会领域中纷争不断的话题。转基因技术被视为一种全球化的生物技术革命，而它在不同的国家，因各自不同的政治体制、社会构成与文化传统，又遭遇不同的市场反映。有着不同的命运。 而在中国，转基因农作物不断遭到质疑。跨国企业的垄断，转基因作物对环境，人类健康的危害等问题一直是人们热议的话题。本文将对转基因作物对中国所带来的一些问题进行探讨。1我国已发放安全证书的转基因作物种类 1.1已发放安全证书的转基因作物种类 截至目前为止，我国已为7种转基因作物发放安全证书。这７种作物分别是耐贮藏番茄、抗虫棉花、改变花色矮牵牛、抗病辣椒（甜椒、线辣椒）、转基因抗病番木瓜、转基因抗虫水稻和转植酸酶玉米。此外，还批准了转基因棉花、大豆、玉米、油菜等４种作物的进口安全证书。除批准了棉花的种植外，进口的转基因大豆、玉米、油菜用途仅限于加工原料。 然而发放转基因生物安全证书并不等同于允许商业化生产。按照《农业转基因生物安全管理条例》、《中华人民共和国种子法》和《主要农作物品种审定办法》等法律法规规定,转基因水稻和玉米获得安全证书后,还要根据国家品种审定法规的规定,首先进行严格的区域试验和生产试验,达到标准的才可获得品种审定证书；之后,相关种子企业还要通过严格审核才可获得转基因作物种子生产许可证和经营许可证,方可进行种子生产经营。需要特别指出的是,转基因粮油等主要作物的品种审定不同于普通作物品种审定,有关区域试验和生产试验必须在严格可控的条件下进行。 1.2我国已批准商品化的转基因作物 目前我国政府已经批准棉花、西红柿、烟草、牵牛花四种转基因作物进行商业化生产。 而《北京农业》在其2007年12月上旬的期刊中报道：“从8 月7 日在中国农科院召开的植保(中国) 协会转基因作物研讨会上传来消息, 目前我国政府已经批准抗病毒木瓜、抗病毒番茄、
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： 学号： 专业/班级： 课程名称：生物工程原理 指导教师：教授 生物与环境工程学院 2011年5月
转基因作物的研究进展 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、
国内市场上的转基因食品清单 一、我国转基因作物有哪些 ? 1、已批准安全证书的有棉花、水稻、玉米和番木瓜，只有棉花、番木瓜批准商业化种 植 “截至目前，我国批准了转基因生产应用安全证书并在有效期内的作物有棉花、水稻、 玉米和番木瓜。”中国农科院植保所副研究员谢家建介绍说。 目前， 转基因水稻和转基因玉米尚未完成种子法规定的审批， 家建表 示，“我国已经进行商业化种植的转基因作物只有棉花和番木瓜。 我国批准进口用作加工原料的转基因作物有大豆、玉米、 必须获得我国的安全证书。 2、目前市售圣女果、彩椒、小南瓜、小黄瓜都不是转基因食品 网上流传一份转基因食品名单，包括“圣女果、大个儿彩椒、小南瓜、小黄瓜”。对此 专家并不认同。 中国农科院生物所研究员王志兴说， 小番茄也叫圣女果、 樱桃番茄， 是自古就有的番茄 品种，只是因为个头小、采摘不便、产量低，最早仅作为观赏用，后来发现食用方便，口味 经过改良后逐渐流行。个头小是天生的基因差异，不是转基因的结果。 中国农科院油料所副研究员吴刚说， 小南瓜和小黄瓜也不是转基因食品， 仅仅是未充分 成熟的南瓜和黄瓜。 如果继续在田间种植， 小南瓜和小黄瓜最终会生长成普通的大南瓜和老 黄瓜。 关于大个儿彩椒， 吴刚表示， 大个儿彩椒含有不同类型的花青素， 表现为更丰富的颜色。 花青素的变异在植物中很常见， 像鲜花同一个品种就有不同颜色， 萝卜也有红萝卜、 绿萝卜、 白萝卜等。 “我国曾经批准过抗病毒甜椒的商业化种植， 但与常规甜椒相比， 转基因甜椒并 没有明显优势，因此被市场自然淘汰。” 3、我国市场转基因食品主要是大豆油和木瓜 中国农业大学食品工程与营养科学院院长罗云波介绍， 目前中国市场上的转基因食品主 要有两种， 一种是转基因食用油，就是我们所说的大豆色拉油，来源主要是从美洲，尤其是 从美国、阿根廷、巴西等国家进口的大豆所生产出来的食用油。 还有一种就是转基因木瓜， 因为木瓜容易得一种农药很难治的病， 用基因的技术能够控 制，转基因木瓜也是我们能够吃到的转基因食品。 除此之外， 我国很少能够见得转基因种类 的食品。 4、吃了转基因大豆豆粕饲料长大的牛羊，其肉制品不是转基因食品 罗云波：这个应该不算，转基因是没有商业化种植。 ”谢 油菜、 棉花和甜菜。这些食品
作物转基因育种研究进展 摘要：近年来，植物基因工程取得了辉煌的成就，而转基因技术由于其巨大的产业价值,特别是在作物品质改良、产量和抗逆性提高等方面的明显优势,一直是国际农业高新技术竞争的焦点和热点。本文主以棉花、玉米、水稻为例就转基因育种技术在作物上的研究进展进行相关的介绍。 关键词：作物，棉花，玉米，水稻，转基因育种，研究进展 植物转基因技术是指利用重组技术、细胞DNA培养技术或种质系统转化技术将目的基因导入植物基因组，并能在后代中稳定遗传，同时赋予植物新的农艺性状，如抗虫、抗病、抗逆、高产、优质等。常规育种常常受有性杂交亲和性的制约，而利用转基因技术可以打破物种界限、克服有性杂交障碍，快速有效地创造遗传变异，培育新品种、创造新类型，大大缩短新品种育成的时间。因此，随着现代生物技术的迅速发展，植物转基因技术也蓬勃发展［1］。 1 转基因棉花育种的研究与进展 近年来，随着基因工程技术的不断发展，利用生物技术来创新棉花种质资源和培育新品种是一条非常有效的途径，极大地推动了棉花遗传育种的发展［2］。中棉所是世界上唯一可以同时采用农杆菌介导法、花粉管通道法、基因枪轰击法快速获得转基因抗虫棉新材料的技术平台,能将植物嫁接技术成功应用于转基因棉花的快速移栽,成活率超过90%。未来3~5年,中棉所将挖掘、整合与优化抗病、抗除草剂等基因10个,筛选高产因子、高品质纤维等基因或分子标记150个,创造转基因棉花育种新材料100份以上,培育重大新品种(组合)3~5个。 1.1转抗虫基因 1991年成功将外源Bt基因导人棉株中，1992年人工合成了全长1824bp的CrylAb和CrylAc融合的GFMCry1A基因，并于1993年采用农杆菌介导法和外源基因胚珠直接注射法成功导入晋棉7号、中棉12、泗棉3号等主栽品种，获得了高抗棉铃虫的转基因棉花株系；包含CryIAc和AP基因双价抗虫基因载体，通过农杆菌介导转化冀合321胚性愈伤组织，经6代筛选后培育出抗棉铃虫90%的纯合品系，且农艺性状均优于对照。 1.2转抗黄萎病相关基因 利用花粉管通道法和农杆菌介导转化法将菜豆中的几丁质酶和烟草中的葡聚糖酶基因转入棉花，并从转基因高世代材料中筛选出了高抗黄萎病的品系；将天麻抗真菌蛋白基因用花粉管通道法转化天然彩色棉主栽品种，从高世代系中选育出既抗枯萎病又抗黄萎病的兼抗材料；将葡萄糖氧化酶基因(GO)转入棉花，转基因后代对枯萎病和黄萎病抗性均有显著提高，部分材料抗性达到抗病水平。1.3转抗除草剂基因 1997年由美国孟山都公司推出抗除草剂棉花抗性品种，他们从土壤农杆菌变种CP4中分离到编码抗草甘膦酶的基因，并通过农杆菌介导法转化珂字棉312，把该基因导入棉花植株，从而使其对草甘膦产生抗性。采用中棉35下胚轴为材料，将草甘膦突变基因aroAM12导入到棉花中，获得65棵再生植株，通过Southern及Western试验验证了该基因的导入和表达状况，结果表明，转化株对草甘膦具有很高的抗性；将抗草甘膦基因aroAM12和抗虫基因Btslm一起整合到一个载体中，并以抗草甘膦基因作为选择标记，通过转化棉花品种石远321后获得了抗草甘膦和抗棉铃虫的再生株。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/c49493886.html, 我国作物转基因技术的发展与现状 作者：康国章李鸽子许海霞 来源：《现代农业科技》2017年第22期 摘要转基因技术是作物分子生物学的核心，在降低资源投入、保护环境安全、保障粮食 供给等方面显示了巨大的潜力，已成为现今应用最为迅速的作物生物技术。本文着重阐述了转基因的概念及其与以往相关技术的异同、现今应用程度、不同时期的转基因方法、我国转基因技术的发展历程、我国转基因的管理政策及加强科普宣传的重要性等方面，以期为人们更好地了解转基因技术、更加科学地对待转基因的应用和发展提供参考。 关键词作物；转基因；概念；发展历程；管理政策；科普宣传 中图分类号 S5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）22-0027-03 Abstract Transgenic technology is the core of crop molecular biology，and plays important and potential roles in reducing the input of agricultural resources，protecting environmental safety，ensuring food supply，etc. This paper introduced its concept and differences from other crop breeding technologies，present utilization，its methods，its development history during China，its strict management policies，the importance of its popular science propaganda，etc，in order to help public peoples deeply understand transgenic technology，and provide reference for its utilization and development in future. Key words crop；transgenic；concept；development history；management policies；popular science propaganda 转基因作物已在全球一些国家大面积种植，在降低资源投入、保护环境安全、保障粮食供给等方面显示了巨大的潜力[1-2]。但是转基因技术作为一种新兴技术，它带来了全球对生物安全问题的广泛关注，并引发了一系列转基因的突发事件，造成公众对转基因产生误解，这可能与科研工作者注重转基因研发工作，而忽视转基因技术的信息传播与普及推广有关。因此，2015年中央一号文件首次提出要加强农业转基因生物技术的科学普及。研究生是科研人才的 最主要后备军，主要培养目标之一是在本门学科内掌握坚实的基础理论知识。随着研究水平内容的持续深入与研究方法的不断创新，分子生物学在作物学各个领域已得到了广泛应用[3-4]。河南农业大学拥有河南省高校唯一一个一级学科国家重点学科——作物学，2010年以来，作 物分子生物学已成为该校作物学硕士研究生培养的专业学位课程。转基因是作物分子生物学中重要的研究方法，是研究基因功能、创制优异作物种质资源等的重要手段[5-6]。近年来，笔者一直担任河南农业大学作物学学科研究生的作物分子生物学课程，围绕其中重要的转基因内容从以下几方面进行了讲授，取得了较好的授课效果。在本文中，笔者结合在研究生授课中教学内容，介绍了我国转基因的发展历程及现状，以提高人们对转基因的认识与了解。
中国转基因技术的应用现状及展望 摘要：针对国内外研究转基因的现状，简要综述了转基因技术的发展概况，我国在转基因技术上的发展概况以及所取得的成就，并且针对转基因技术可能存在的不利因素，叙述了我国转基因技术的安全管理情况，提出了对发展我国转基因技术的建议，阐述未来农业转基因技术的发展趋势和保障措施。 关键词：转基因技术；现状；展望 Application Status and Prospect of China Transgenic Abstract: Be directed to status of gene transfer on domestic and overseas, reviewed briefly the development of transgenic technology, In the development of transgenic technology in our country as well as the achievements, and unfavorable factors may exist for transgenic technology, describes the safety management of our transgenic technology, suggestions for the development of the transgenic technology. Further, the development trend and the safeguards of the transgenic biotechnology in Chinese agriculture were described. Keywords: transgenic; status quo; expectation 21世纪是生物技术的世纪，生物技术在农业领域中的运用将为农业生产带来新的革命。转基因技术，是指运用科学手段，将基因片段转入特定生物中，并最终获取具有特定遗传性状个体的技术[1]。转基因技术通过在细胞和分子水平上对基因进行操作，打破物种间遗传物质转移交换通常具有的天然屏障，实现农作物目标性状的定向改良，是生物技术领域发展最快的前沿技术之一[2]。自从人类耕种作物以来，我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用，通过随机和自然的方式来积累优良基因。因此，可以认为转基因技术是与传统技术一脉相承的，其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。 1转基因技术的发展概况 1974年，波兰遗传学家斯吉巴尔斯基[3]称为合成生物学概念的就是基因重组技术，1978年，诺贝尔医生奖颁给发现DNA限制酶[4]的纳森斯、亚伯与史密斯，
基因工程育种技术 基因工程又称重组DNA技术，是指将一种或多种生物的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物(受体)，使受体按人们的愿望表现出新的性状。 基因工程诞生于1972年，在其后几年中由于担心重组生物对环境安全的影响，基因工程技术的发展曾一度受挫。但随着人们对DNA重组所涉及的载体和受体系统进行有效的安全性改造，以及相应的DNA重组实验室设计和操作规范的建立，再加上重组DNA技术的巨大应用潜力的诱惑，重组DNA技术迅速发展，现在，基因工程已成为生物学实验室的一项常规技术，并广泛应用于医药、农业、食品、环保等许多领域。 第一节基因工程的基本过程和原理 基因工程最典型的操作如图6-1所示一般包括以下三个步骤： 1．外源DNA的获得与酶切； 2．外源DNA与经同样酶切的载体的连接； 3．连接产物转化受体细胞及阳性转化子的筛选；
分离D N A 酶切酶切 供体细胞 重组转化子 图6-1 基因工程的基本过程 由图6-1可见，基因工程操作过程需要以下基本材料：外源DNA(基因)、载体、DNA 体 外重组用的酶以及宿主细胞。 一、 载体 外源基因导入受体细胞一般都要借助于载体，基因工程中最常用的载体是质粒载体。图6-2所示pUC19就是最常用的载体之一。
图6-2 载体pUC19及其多克隆位点 载体一般含有以下几个基本元件： (一) 复制原点 载体在宿主细胞中要独立存在则应具有独立复制的能力，复制原点又称为复制起始位点(Origin，简称ori)，控制载体复制。不同生物的载体复制原点不同，同一种生物的不同载体拷贝数和稳定性有很大差别，这主要决定于载体的复制原点的性质。图6-2所示的pUC 系列载体的复制原点是pAM1的一个突变体，在合适的大肠杆菌宿主细胞中(如大肠杆菌JM109)其拷贝数可达500。整合型载体的复制原点被整合位点的同源序列替代。 (二) 筛选标记 一般是载体上的一段编码酶的基因，能赋予转化子新的性状，便于转化子的筛选。载体pUC19的筛选标记是β-内酰氨酶基因（常简写为bla或Amp r），能分解氨苄青霉素中的β-内酰氨环使其失活，因此在含氨苄青霉素的平板上，只有含质粒的转化子能生长而不含质粒的宿主细胞不能生长。抗药性是细菌载体中最常用的筛选标记，除氨苄青霉素抗性外，卡那霉素、氯霉素、四环素等抗性也常用作载体的标记。另一类常用的标记是营养缺陷型互补标记，在真核生物载体中更常用。 (三) 多克隆位点（multi cloning site, 简写为MCS）
转基因技术及其在植物育种中的应用 一、概述 从70年代重组DNA技术创建，到1983年第一株转基因烟草获得以来，国际上对转基因作物就存在着截然不同的观点：接受？抵制？随着技术日趋成熟，转基因作物由实验室进人大田中试，不少作物已向商品化发展。与此同时，转基因作物的生态风险，可能带来的环境问题、转基因产品作为食品对人体健康问题、产品贴标签问题、运输问题、国际贸易问题、知识产权问题等已引起世界性的所谓“生物安全”的论战。转基因技术实际上已由学术观点分歧，发展到知识产权问题、环境问题、经济问题甚至政治问题 二、什么是转基因技术 转基因技术是将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术（Transgene technology）。又名"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"。 三、几种常用的植物转基因方法 遗传转化的方法按其是否需要通过组织培养、再生植株可分成两大类，第一类需要通过组织培养再生植株，常用的方法有农杆菌介导转化法、基因枪法；另一类方法不需要通过组织培养，目前比较成熟的主要有花粉管通道法，花粉管通道法是中国科学家提出的。 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。根癌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。因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们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的转移与整合，然后通过细胞和组织培养技术，再生出转基因植株。 农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中，自从技术瓶颈被打破之后，农杆菌介导转化在单子叶植物中也得到了广泛应用，其中水稻已经被当作模式植物进行研究。 2．花粉管通道法 在授粉后向子房注射含目的基因的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。该方法于80年代初期由中国学者周光宇提出，中国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术简单，不需要装备精良的实验室，常规育种工作者易于掌握。 3. 基因枪法 利用火药爆炸或高压气体加速（这一加速设备被称为基因枪），将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中，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，基因枪法转化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。 四、转基因植株的检测 标记基因(包括选择标记基因及报告基因)用于帮助在植物遗传转化中筛选和鉴定转化
第7章基因工程菌的培养 工程菌的稳定性 一、工程菌不稳定的表现 工程菌的不稳定实际上包括质粒的不稳定及其表达产物的不稳定两个方面。具体表现为：质粒的丢失、重组质粒发生DNA片段脱落和表达产物的不稳定。 二、引起工程菌不稳定的一些因素及对策 工程菌稳定与否，取决于质粒本身的分子组成、宿主细胞的生理和遗传特性及环境条件等三个方面 工程菌不稳定的因素：控制基因的过量表达，菌体的比生长速率，培养温度，培养基的组成 1、培养基的组成 质粒在丰富培养基比在低限培养基中更加不稳定。合成培养基往往有利于宿主细胞的生长，但不利于外源基因的表达。 2、培养温度 进行工程菌培养时必须探索其最佳培养温度。通常低温有利于重组质粒的稳定遗传。 3、菌体的比生长速率 如果宿主菌的比生长速率比工程菌的大，质粒将严重丢失，导致工业上倒罐；如果宿主菌的比生长速率比工程菌小，大量繁殖时因竟争性利用基质，宿主细胞将会受到抑制，对发酵影响不大。 4、控制基因的过量表达 外源基因表达水平越高，重组质粒就越不稳定。可以采用两阶段培养法，即在发酵前期控制外源基因不过量表达，使质粒稳定遗传，到后期通过提高质粒的拷贝数和转录、转译效率使外源基因高效表达。 控制外源基因过量表达的方法： 1)如构建含可诱导启动子的工程菌，这种工程菌发酵生产时，可选择培养条件使启动子受阻遏制一定时间， 在此期间质粒稳定遗传，然后通过去阻遏（诱导）使质粒高效表达； 2)采用温度敏感型质粒，温度较低时质粒拷贝数少，当温度升高到一定时质粒大量复制、拷贝数剧增。 高密度培养 为了大量获得基因工程产品，通常采用高密度培养技术，即提高菌体的发酵密度，最终提高产物的比生产率(单位体积单位时间内产物的产量)的一种培养技术，通常指分批补料发酵技术。这样不仅可减少培养体积、强化下游分离提取，还可缩短生产周期、减少设备投资，最终降低生产成本。 一、重组大肠杆菌的高密度培养 重组大肠杆菌高密度发酵成功的关键是补料策略，即根据工程菌的生长特点及产物的表达方式采取合理的营养流加方案。在重组大肠杆菌高密度发酵中，合理流加碳源降低“葡萄糖效应”是成功的关键。常见的流加技术有：恒速流加、变速流加、指数流加和反馈流加。 1、恒速流加 限制性基质以恒定流速流加进入发酵罐中供细胞生长和代谢用的一种培养技术。通常以补料前的耗糖速率作为流加补料速率。 特点： 1)相对于发酵罐中的菌体来说，营养物的浓度逐渐降低; 2)比生长速率也慢慢降低; 3)菌体密度呈线性增加。 2、变速流加 限制性基质以变速或梯度增加流速流加进入发酵罐中供细胞生长和代谢用的一种培养技术。 特点： 1)这样可以克服恒速流加中营养物的浓度逐渐降低的缺陷，菌体在较高密度下通过流加更多营养物 质来促进菌体的生长，并对产物的表达有利。 2)比生长速率不断改变。