转基因抗虫棉的研究历程与展望

转基因技术的研究综述及利弊关系转基因技术作为生命科学的前沿技术之一，已经逐渐走入了人们的生活。

转基因技术可以认为是在一定程度上通过科学技术手段让其他生物、植物朝着对人类有利方向开展的技术。

通过对转基因技术的介绍，阐述了该技术的利弊关系，指出只有通过正确的引导和规管理，才能很好地利用该技术，使它为人类效劳。

关键词转基因技术开展历程利弊关系1 前言转基因技术是生命科学前沿的重要领域之一。

自从人类耕种作物以来，我们的祖先就从未停顿过作物的遗传改进。

过去的几千年里农作物改进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，进展优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改进。

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展遗传改进。

但在基因转移的围和效率上，转基因技术与传统育种技术有两点重要区别，第一，传统技术一般只能在生物种个体间实现基因转移，而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制；第二，传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进展，操作对象是整个基因组，所转移的是大量的基因，不可能准确地对*个基因进展操作和选择，对后代的表现预见性较差。

而转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因，功能清楚，后代表现可准确预期。

因此，转基因技术是对传统技术的开展和补充。

将两者严密结合，可相得益彰，大提高动植物品种改进的效率。

2 转基因技术的介绍转基因技术是指用人工别离和修饰过的外源基因导入生物体的基因组中，从而使生物体的遗传性状发生改变的技术，可分为转基因动物与转基因植物两大分支。

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。

2.1 转基因植物技术转基因植物是指利用重组DNA技术将克隆的优良目的基因整合到植物的基因组中，并使其得以表达，从而获得的具有新的遗传性状的植物。

转基因抗虫棉花基因类型及原理研究进展孙璇;马燕斌;张树伟;段超;王新胜;李燕娥【摘要】评述了苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因、苏云金芽孢杆菌营养期杀虫蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、植物外源凝集素类基因、RNA干扰技术涉及到的一些昆虫来源基因等几类抗虫基因的抗虫机理及其在转基因棉花中的应用,并分析了抗虫转基因棉花研究目前存在的问题和发展趋势.通过回顾总结我国转基因抗虫棉已取得的成果,以了解我国现阶段转基因抗虫棉研究的进展程度,为进一步研究转基因抗虫棉提供方向.【期刊名称】《山西农业科学》【年(卷),期】2016(044)001【总页数】4页(P115-118)【关键词】棉花;转基因;抗虫基因【作者】孙璇;马燕斌;张树伟;段超;王新胜;李燕娥【作者单位】山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000;山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000;山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000;山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000;山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000;山西省农业科学院棉花研究所,山西运城044000【正文语种】中文【中图分类】S562棉花（Gossypium hirsutum L.）隶属于锦葵科（Malvaceae）棉属（Gossypium），是世界上最主要的经济作物之一，同时，其也是我国重要的经济作物之一。

随着基因工程技术的快速发展，转基因抗虫棉得到了迅猛的发展。

转基因抗虫棉基因类型主要有：苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白（Insecticidal Crystal Proteins，ICPs）基因；苏云金芽孢杆菌营养期杀虫蛋白（Vegetative Insectidal Proteins，VIPs）基因；蛋白酶抑制剂（Proteinase Inhibitors，PIS）基因；植物外源凝集素（Lectins）类基因以及RNA干扰技术（RNAi）所涉及到的一些昆虫来源基因等。

转基因抗虫棉的研究进展摘要：综述了转基因抗虫棉的研究进展，包括抗虫基因的研究、载体构建技术的研究、转化技术的研究及存在的问题等，并展望了转基因抗虫棉未来发展前景。

关键词：转基因抗虫棉花研究进展引言棉花生长周期长、虫害多，造成的损失非常严重。

据统计，在转基因抗虫棉商品化之前，全球每年用于防治棉花虫害的费用高达20亿美元，约占所有农作物防虫费用的四分之一。

[1]传统的化学农药防治棉铃虫不仅费用高，且已引发了棉虫的抗药性，同时化学杀虫剂的过量使用也带来了环境污染的问题，而转基因植物所产生的杀虫蛋白主要是通过抑制害虫消化等生理功能而达到抗虫的目的。

与施药防治棉田害虫相比，转基因技术具有较多优势：不会在土壤和地下水中造成残留；不会被雨水冲刷流失；对非靶标生物无毒性；保护作用无盲区；减少农药及用工投入[2]等。

雪花凝集素（Gulanthus nivalis agglutinin gene，GNA）是第一个转入重要作物、并对刺吸式口器害虫有抗性的基因，转GNA的水稻可降低害虫的存活率，阻止害虫的发育[3]。

另外烟草阴离子过氧化物酶[4]、昆虫几丁质酶基因[5]也被用于抗虫基因工程的研究。

迄今为止在棉花抗虫基因工程研究领域，最成功的例子是苏云金芽孢杆菌Bt杀虫基因的应用，其次是蛋白酶抑制剂基因。

另外，凝集素、α-淀粉酶抑制剂、胆固醇氧化酶等转基因抗虫植物的研究也取得了进展，所以利用基因工程技术培育转基因抗虫棉受到了各国的高度重视。

自1996年商品化种植转基因作物开始，全球转基因植物的种植面积已由1996年的170万hm2猛增到2008年的1.25亿hm2，增长了73倍，2008年全球市场价值已达75亿美元，约占全球商业种子市场的22%，其市场价值优势明显，转基因产业得到了蓬勃发展，尤其在发展中国家。

印度Bt棉2002年引入，连年种植面积快速增加，至2008年达760万hm2，产量翻番，曾经是全球棉花产量很低的国家，现已成为棉花出口国。

棉花转基因研究进展Ξ刘冬青(山东省农业科学院棉花研究中心,山东济南250100) 摘　要:就棉花转Bt 基因、Bt +CPTI 双价基因、抗除草剂基因及品质改良基因等的研究进展进行了简要综述。

关键词:棉花;转基因;研究进展中图分类号:Q785　文献标识码:A 文章编号:1001-8581(2003)02-0039-04自1983年世界上第一例转基因植物烟草问世以来[1],抗虫、抗除草剂、抗病、抗逆及品质改良等转基因作物的研究与应用取得了很大进展。

据统计,至今全球转基因成功的植物已有35科120种植物[2],转基因作物的种植面积由1996年的170万hm 2猛增至2001年的5260万hm 2[3]。

在转基因棉花方面,国内外已先后育成抗虫、抗除草剂、品质改良等转基因棉花,2000年世界转基因棉花的种植面积高达530万hm 2[4]。

我国转基因棉花研究虽然起步较晚,但目前已取得了显著进展。

国内有关转基因棉花的报道多侧重于转Bt 基因抗虫棉,而转其他基因的报道相对较少。

现就棉花转基因的研究进展概述如下。

1　转Bt 基因抗虫棉1.1　转Bt 基因抗虫棉的抗虫机理1901年日本从病丝蚕幼虫中首次分离出苏云金芽孢杆菌(Bacillus thurigiensis )(简称Bt )基因。

利用生物技术将Bt 基因导入棉花植株后,外源Bt 基因可在棉花的每个细胞中合成一种叫做σ—内毒素的伴孢晶体,该晶体是一种蛋白晶体,完整的伴孢晶体并无毒性,但当被鳞翅目等敏感昆虫的幼虫吞食后,在其肠道碱性条件下,伴孢晶体能水解成毒性肽,并很快发生毒性。

当棉铃虫幼虫取食含有此蛋白的棉花组织后,会引起棉铃虫口腔和肠道麻痹,体液酸度失调,取食停止或减少,进而中肠系统迅速溃烂,肠壁细胞渐渐萎缩而导致中毒死亡或发育不良[5,6]。

1.2　转Bt 基因抗虫棉的研究与应用1987年,美国Agracetus 公司首次成功获得转Bt 基因的棉花植株,当时转Bt 基因棉的毒蛋白毒性较低,没有实际生产价值。

转基因双价抗虫棉的原理今天来聊聊转基因双价抗虫棉的原理。

你看啊，就像我们在生活中总会想各种办法来防止害虫侵害我们心爱的东西一样，比如说我们为了防止米生虫会在米缸里放些花椒之类的东西。

那棉花也是这样啊，棉花可是非常容易被害虫盯上的，要是被害虫大规模地祸害，那棉农可就损失惨重了。

转基因双价抗虫棉，这里面的“双价”就是说它有两种武器来对抗害虫呢。

这就要说到植物昆虫之间斗争的故事了。

棉花最常见的害虫呢，就是棉铃虫等了。

而基因工程就像一个聪明的魔法师，通过转基因技术把能抗虫的基因转到棉花里面去。

打个比方啊，这个转基因双价抗虫棉就像是一个有超级保镖的城堡。

里面的这两种抗虫基因就好比两个特别厉害的保镖。

一个保镖呢是来自苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis，简称Bt，这里啊，Bt就是一个比较专业的术语啦，它是一种很神奇的细菌，能产生一种对害虫特别厉害的毒素）中的Bt毒蛋白基因，这个毒蛋白对棉铃虫之类的害虫来说就像是致命的毒药。

害虫只要吃了含有这种Bt毒蛋白的棉花叶子啊，那肚子可就受不了，最后就一命呜呼了。

另一个基因武器也不简单，它就像另一种暗器。

不过老实说，我一开始也不是那么明白这个基因具体的作用机制。

但经过学习发现它也是一种可以增强棉花对害虫防御能力的基因。

有意思的是，这就像我们预料的那样，有了这两个基因的棉花啊，害虫就不敢轻易来犯了。

在棉农那里这可是非常实用的好东西。

以前农民伯伯要用好多农药去打虫子，不仅成本高，对环境也不好，就像我们生病一直吃抗生素，体内细菌慢慢就有抗药性了一样，害虫对农药也会慢慢有抗性。

但是转基因双价抗虫棉这种天然的抗虫能力就避免了这些问题。

不过啊，这也不是就完全没有注意事项了。

有人就担心这个转基因作物会不会影响其他生物之类的。

这就要进一步好好研究啦。

说到这里，你可能会问这种转基因技术还能用在哪些作物上呢？其实在其他很多作物改良上都可能可以用到类似的技术思路哦。

我自己感觉这个转基因技术就像打开了一扇新窗户，未来在农业生物安全等等方面都值得大家多思考多探讨呢。

转基因抗虫棉的培育过程随着全球人口的增长和农业需求的增加，农作物病虫害问题日益突出，传统农药防治手段面临着限制和挑战。

为了解决这一问题，科学家们研究出了转基因技术，通过转基因技术培育出抗虫棉，从而提高棉花产量和质量，降低农药使用量，减少环境污染。

转基因抗虫棉的培育过程主要包括以下几个步骤：1.选取抗虫基因：选择具有抗虫特性的基因作为转基因抗虫棉的材料。

这些基因可以通过自然产生的抗虫物质，在转基因抗虫棉中发挥相同的功能。

常用的抗虫基因包括Bt基因、Cry基因等。

2.构建转基因质粒：将选取的抗虫基因与转基因质粒载体进行连接。

转基因质粒是一种具有特定功能的DNA分子，可以将选取的基因导入到棉花细胞中。

常用的转基因质粒载体有pBI121、pCAMBIA1300等。

3.转化棉花胚性培养：将转基因质粒导入到棉花胚性组织中。

首先，通过切割幼嫩的棉花胚珠，得到碎片组织。

然后，将转基因质粒通过基因枪等手段导入到棉花胚性组织内。

转基因质粒会与棉花细胞的染色体融合，形成转基因组织。

4.再生植株培养：将转基因组织培养在含有适宜营养物质的培养基上进行培养。

转基因组织经过分裂和分化，最终发育为幼苗。

经过再生培养，可以得到许多转基因植株。

5.筛选抗虫转基因植株：通过PCR等分子生物学技术，筛选出带有抗虫基因的转基因棉花植株。

这些植株具有抗虫特性，可以抵抗常见的棉铃虫等害虫的攻击。

6.比较试验：将抗虫转基因植株与常规棉花品种进行比较试验。

比较试验包括生长特性、产量、纤维品质等方面的比较。

通过比较试验，可以评估抗虫转基因棉花的效果和优势。

7.田间试验：在田间条件下进行转基因抗虫棉的试验种植。

通过观察和分析抗虫转基因棉花在实际生长环境下的表现，可以更全面地评估其抗虫效果和农艺特性。

8.安全评估：进行对抗虫转基因棉花的安全评估，包括食品安全、环境影响等方面。

确保转基因抗虫棉花对人体和环境的影响符合安全标准。

9.市场推广：在安全评估通过后，将转基因抗虫棉花推广到市场。

bt转基因棉花抗虫原理BT转基因棉花是目前世界上主流的转基因棉花品种之一，这种棉花经过基因工程改造，具有抗虫功能，可以防治棉铃虫和蓟马等害虫，从而提高棉花产量和质量。

但是，很多人对BT转基因棉花的作用原理却不是很了解，本文将深入讲解BT转基因棉花抗虫原理。

一、BT转基因棉花的简介BT转基因棉花是在一种名为Bacillus thuringiensis （BT）的细菌中，抽取了其一种自然的杀虫毒素基因，通过基因重组技术，将其植入到棉花的基因组中，从而使棉花本身具有抗虫功能。

这种转基因棉花品种在全球已经成功商业化，我国也引进了BT转基因棉花，成为了我国目前面积最大、抗虫效果最好的转基因棉花品种之一。

二、BT杀虫毒素作用原理BT杀虫毒素是细菌毒素的一种，其不同毒素对不同昆虫有不同的杀虫作用谱。

BT杀虫毒素的作用机制是，杀虫毒素中有一段富含降解成分的蛋白质，被吞噬后到达昆虫肠道，这些蛋白质会被肠道中的酸性环境分解成毒素刺激肠道上皮细胞，出现孔道，让肠道内细菌和毒素进入体腔，对昆虫造成中毒致死。

三、BT转基因棉花的抗虫机制BT转基因棉花具有抗虫功能的原理与BT杀虫毒素的作用机制有关。

转基因棉花植株含有BT杀虫毒素基因，能够在棉花生长中不断表达BT毒素；当害虫食用棉花，BT毒素会被肠道吸收并作用在其肠道细胞中，从而导致害虫死亡。

BT转基因棉花的抗虫机制与传统农药不同，传统农药主要是通过亲触或进食中毒方式杀虫，而BT转基因棉花是通过害虫食用棉花植株，再被BT毒素杀死，因此其对害虫的杀伤作用更直接、更高效。

同时，BT杀虫毒素作用机制是非常特异的，能够有针对性地对棉铃虫和蓟马等害虫进行杀伤，而对其他昆虫和人类则无任何影响，因此在使用BT转基因棉花时，无需担心对环境和人体安全产生危害。

四、BT转基因棉花的优势相比于传统的防治方法，BT转基因棉花能够降低农民使用农药的成本，避免对人体、环境以及耕地、农畜产品的污染；同时，其抗虫效果也更加持久，可以避免害虫的反复孳生和进化，保证棉花产量和质量稳定。

抗虫棉发展现状及未来趋势分析摘要：抗虫棉是一种通过基因改良技术进行改良的棉花品种，具有抵抗害虫和减少农药使用的特点。

本文通过对抗虫棉的发展现状和未来趋势进行分析，旨在探讨抗虫棉的潜力和发展前景。

引言近年来，害虫对棉花的危害逐渐增加，农民为了保护棉花作物不得不大量使用农药，这不仅增加了农作物生产成本，还对人类健康和环境造成了威胁。

为了解决这一问题，抗虫棉应运而生。

一、抗虫棉的发展现状1. 技术成熟度目前，抗虫棉的技术成熟度相对较高，已经在全球范围内得到广泛应用。

通过基因改良，科学家们成功地将一些天然的抗虫基因导入到棉花中，从而使其具有了抗虫的能力。

2. 抗虫效果抗虫棉相较于传统棉花在抵抗害虫方面表现出色。

研究表明，抗虫棉能够有效抵抗哺乳害虫、钻孔害虫和啮蚀害虫等各种有害昆虫，同时减少了农民对农药的依赖，降低了环境污染的风险。

3. 经济效益抗虫棉的广泛应用带来了显著的经济效益。

由于抗虫棉具有较高的产量和质量稳定性，农民在种植抗虫棉时能够减少对农药的使用，降低了生产成本。

同时，抗虫棉的抗虫能力使得棉花产量更加稳定，增加了农民的收入。

二、抗虫棉的未来趋势分析1. 技术改进随着基因编辑技术的进步，将有更多的抗虫基因导入到棉花中。

科学家们将致力于开发更多种类的抗虫棉，并提高其抗虫效果。

此外，还将注重提高抗虫棉的耐逆性和农业适应性，使其能够更好地适应不同地区和气候条件下的种植。

2. 可持续发展抗虫棉的可持续发展将成为未来发展的重要方向。

农业生态环境保护和农产品质量安全已经成为全球关注的焦点问题，抗虫棉作为一种环境友好型农产品，将得到更多的推广和应用。

此外，抗虫棉还可以减少对土壤质量的损害，促进农业可持续发展。

3. 国际合作抗虫棉的发展需要国际间的合作与交流。

不同国家和地区在抗虫棉的研发和应用方面具有各自的优势和经验，加强合作可以促进抗虫棉的进一步发展。

同时，还需要加强相关的技术规范和监管，确保抗虫棉的安全性和可持续性。

转基因抗虫棉的研究现状及发展趋势作者：常淑芬来源：《课程教育研究·学法教法研究》2018年第22期【摘要】长期以来，棉花深受虫害影响，导致棉花减产。

随着分子生物学及重组DNA技术的迅速发展，利用基因工程技术将外源杀虫基因导入棉花获得转基因抗虫棉已成为解决棉花虫害的手段之一。

本文综述了常用外源杀虫基因的种类、杀虫机理及在生产实践中的应用，并探讨了抗虫棉遇到的一些问题及今后的发展趋势。

【关键词】基因工程；抗虫棉；抗虫基因；研究进展【中图分类号】S332.3 【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2018）22-0048-02棉花不仅是一种重要的纺织原料，也是一种重要的经济作物。

长期以来棉花深受棉铃虫、棉红铃虫、甜菜夜蛾、玉米螟、蚜虫等多种害虫的侵害，其中以棉铃虫等鳞翅目害虫的危害最为严重。

据调查显示上世纪90年代，棉铃虫连年爆发，每年给国家造成的经济损失多达几十亿甚至几百亿。

已成为限制棉花生产的重要因素。

为了有效地防治棉铃虫等害虫，通过各种技术手段培育抗虫棉具有重要意义。

其中利用基因工程培育转基因抗虫棉是目前解决棉花虫害的一种主要方法。

一、常用的外源杀虫基因一些微生物或动植物体内能产生杀死昆虫的毒蛋白，将这些毒蛋白基因导入到棉花中，可赋予棉花抗虫性。

按导入的外源杀虫蛋白基因分类，转基因抗虫棉有Bt抗虫棉、蛋白酶抑制剂抗虫棉、外源凝集素抗虫棉等。

目前，在生产中应用最多的主要是Bt抗虫棉。

1.苏云金芽孢杆菌毒素蛋白基因（Bt基因）。

苏云金芽孢杆菌是一类广泛存在于自然界的革兰氏阳性菌，代谢过程中能产生杀虫晶体蛋白、δ-外毒素、β-外毒素等，主要对鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、直翅目等害虫有毒害作用，研究还发现Bt对寄生线虫、绦虫等也有影响，但对人畜无毒害作用，因此在有害生物的治理中起着非常重要的作用。

2.蛋白酶抑制剂基因。

蛋白酶抑制剂在植物中广泛存在，尤其在植物的种子中含量丰富，约占植物总蛋白的10%。

抗虫棉发展史
抗虫棉是通过基因工程技术改良的一类棉花品种，其目的是使棉花具有对棉铃虫等害虫的抗性。

以下是抗虫棉的发展历史的一般概述：
1.早期探索（1980年代初）：
•早在1980年代初，科学家开始研究如何利用基因工程技术，尤其是转基因技术，为棉花增加抗虫性。

这个时期的
研究主要集中在理论和实验室阶段。

2.Bt 抗虫基因的引入（1990年代初）：
•1990年代初，研究人员成功地通过将一种名为Bacillus thuringiensis（Bt）的细菌的抗虫基因导入到棉花中，制造
出了第一代抗虫棉。

Bt 细菌产生的抗虫蛋白质可以在棉
花中提供抗虫保护。

3.商业化应用（1996年）：
•1996年，美国上市了第一种商业化的抗虫棉品种，这标志着抗虫棉正式进入市场。

这些抗虫棉品种通常能够减少
对棉铃虫等害虫的侵害，从而减少对农药的需求。

4.不断改良和扩展（2000年代以后）：
•随着技术的不断发展，研究人员不断改良抗虫棉的基因，以提高抗虫效果和适应性。

同时，抗虫棉的种植范围逐渐
扩大到其他棉花主产国。

5.多基因和广谱抗虫棉的研发（2010年代以后）：
•进入2010年代，科学家们致力于研发更为复杂的抗虫棉
品种，包括具有多个抗虫基因和对多种害虫都具有抗性的
广谱抗虫棉。

抗虫棉的出现在一定程度上改变了棉花生产的方式，减少了对农药的依赖，提高了产量。

然而，同时也引发了一些有关环境影响和生物多样性的讨论，需要在可持续发展的框架下加以考虑。

转基因抗虫棉的研究历程与展望转基因抗虫棉是指通过对棉花进行基因工程技术改造，使得棉花具备对虫害具有抗性的能力。

转基因抗虫棉的研究历程可以追溯到1990年代，自那时起，经过多年的努力，已经取得了显著的成果。

未来，转基因抗虫棉的研究将继续深入，以提高产量和质量，并降低对农药的依赖。

1990年代初期，研究人员首次尝试通过基因转移的方法在棉花中引入抗虫基因。

1996年，美国得克萨斯农工大学的研究人员成功地将一种叫做Bt杆菌的基因引入到棉花中，这种杆菌产生的一种名为Bt蛋白的毒素可以杀死多种寄生虫。

这种转基因抗虫棉成为了第一个商业化生产的转基因作物。

转基因抗虫棉的研究持续进行，不断改良和开发新的品种。

在过去的二十多年里，不仅有越来越多的转基因抗虫棉品种被研发出来，也有一些转基因抗虫棉面临了一些挑战。

一些害虫的抗性逐渐地增强，需要不断地研究新的抗虫基因，以应对害虫的演化。

未来，转基因抗虫棉的研究将着重于以下几个方面：首先，研究人员将继续改良已有的抗虫基因，并寻找其他有效的抗虫基因。

不同的虫害对不同的抗虫基因有不同的抵抗能力，因此，研究人员需要不断地寻找新的抗虫基因，提高抗虫能力。

其次，研究人员还将继续研究抗虫基因的作用机制。

对于抗虫基因的作用机制的深入了解，可以帮助研究人员更好地设计转基因抗虫棉品种，并提高其抗虫能力。

此外，研究人员将致力于解决可能出现的抗性问题。

害虫具有较高的繁殖能力和适应能力，可能会出现对其中一种抗虫基因的抗性。

因此，研究人员需要不断开发新的抗虫基因，并采用多基因组合的方式，以提高转基因抗虫棉品种对抗虫害的效果。

最后，转基因抗虫棉的研究还将注重减少对农药的依赖。

农药使用对环境和人类健康都会带来负面影响，而转基因抗虫棉的应用可以减少农药的使用。

未来，研究人员将努力提高转基因抗虫棉的抗虫能力，以减少或甚至消除对农药的需求。

总之，转基因抗虫棉的研究历程已经取得了显著的成果，但仍需继续深入研究。

第24卷　第3期 江　西　棉　花V ol124,　N o13 2002年6月 J I ANG XI C OTT ONS Jun1,2002・专题综述・我国转基因棉的研究现状及展望缪亚梅,崔世友①(江苏沿江地区农科所,江苏　南通　226541)摘要:本文从棉花基因工程(基因的分离与改造、基因转移技术和转基因棉的检测)和基因工程与常规育种相结合二个方面综述了转基因棉的研究现状,在此基础上提出了转基因棉研究和推广应用的对策。

关键词:棉花;基因工程;常规育种中图分类号:S562103513 文献标识码:A 文章编号:1006-0499(2002)03-0009-04将外源基因转入到棉花受体时,并得到稳定的遗传和表达,从而定向地培育出的棉花即为转基因棉。

转基因的研究是一项复杂的系统工程,既需要基因工程技术进行分离与改造、基因转移以及转基因棉的培育,还要利用常规育种技术进行转基因棉的改进,同时还要研究转基因棉相应的栽培技术和良种繁育技术。

因此,转基因棉的研究需要多学科的专家共同参与协作,包括基因工程、生理生化、遗传育种、栽培、植保,甚至营养、环保等学科。

培育转基因棉是综合防治病虫草害的重要途径,可以大幅节约成本,减轻环境污染,提高植棉效益。

1　棉花基因工程研究111　基因的分离与改造在棉花基因工程研究中应用较多的目的基因为抗虫基因,其中Bt基因研究和应用较早(Barton等,1989; Rice等,1989;Firoozabaely,1989;E l-Fliatemy等,1990;谢道昕等,1991)。

此外抗除草剂基因、雄性不育基因、抗病(黄萎病等)基因、聚酯纤维(化纤芯)基因、色素基因以及抗脱落基因已被利用或正在利用。

11111　抗虫基因　包括从细菌中分离的Bt基因、从植物中分离的胰蛋白酶抑制剂基因(豇豆CPTI、慈菇API)、马铃薯蛋白酶抑制剂-Ⅱ基因、淀粉酶抑制剂基因、外源凝集素基因、几丁质酶基因、蝎子毒素基因。

抗虫棉基因工程的过程
抗虫棉基因工程的过程
抗虫棉基因工程是指经过基因技术改良的棉花，能够有效抵御害虫的危害，实现棉花的高产和优质，从而提升农业产值。

它的过程大致可以分为以下几个步骤：
1. 确定抗虫基因：通过对天然具有抗虫特性的植物进行深入研究，查找特定的基因，确定对应的抗虫基因。

在棉花中，针对棉铃虫的抗虫基因主要是Bt基因。

2. 克隆和注入基因：通过克隆技术，将确定好的抗虫基因进行扩增，得到高纯度的抗虫基因。

然后，通过注入技术将抗虫基因注入到棉花的基因组中，使其在生长过程中能够表达抗虫特性。

3. 转化体细胞选择：将注入基因的棉花体细胞培养在含有抗生素的培养基中，筛选能够生长的细胞，将其分离出来，得到具有抗虫特性的转化体细胞。

4. 物种再生：将筛选出的转化体细胞进行再生培养，形成完整的棉花植株。

在这个过程中，需要对棉花植株进行基因筛选和鉴定，确保其
拥有预期的基因组和抗虫特性。

5. 田间试验和商业化推广：在田间环境下，通过对抗虫棉花进行田间试验，评估其在实际生长环境中的表现。

根据试验结果，进行商业化推广，将抗虫棉花推广到市场上。

总的来说，抗虫棉基因工程的过程需要经过多个环节的研究、实验和推广，需要专业的技术团队和大量的经费支持。

虽然这项技术能够有效提升棉花产量和品质，但仍面临一些风险和挑战，需要持续投入研究和开发，才能实现其最大价值。

转基因棉花环境安全性研究进展随着转基因技术的大力推广与发展．转基因产品在给人类带来巨大经济利益的同时．食品与环境安全的问题备受社会关注。

其中转基因棉花大面积种植尤为重要．利益与安全应该同步发展与推广才能得到人们认可。

2008年，全球共有10个国家（前5位包括：美国、阿根廷、巴西、印度、加拿大）增加种植了混合型转基因棉花，其中美国种植转基因棉花达78%：印度多数种植转Bt基因棉花，种植面积占印度种植棉花总面积的82%m。

种植的转基因棉花既是主要的纤维经济作物．同时也是仅次于大豆的重要油料和蛋白质作物．全球种植转基因棉花的面积为2100万hm2．位居种植转基因农作物物种的第3位，而国内种植转基因棉花的面积达到530万hm2。

北美地区和澳大利亚是种植转基因抗除草剂棉花面积最大的地区与国家，在2007年孟山都第二代抗草甘膦棉花在美国与澳大利亚种植面积达80×104 hm2。

抗除草剂有效解决棉花杂草的危害，并扩大除草剂施用范围，降低了除草费用．达到低投入和高产出的目的。

因此，在广泛种植转基因棉花过程及生产应用中存在风险随之产生，主要包括：抗除草剂棉花有成为杂草的可能：基因漂移威胁棉花近缘物种：转基因棉花的应用会加速害虫抗性进化：转基因棉花对非靶标有益生物的影响：转基因棉花对土壤生态环境的影响。

笔者旨在对转基因棉花的研究情况进行综述、讨论及展望。

1 种植转基因棉花的优势1.1 种植转Bt基因棉花对环境的影响首先．经过长时间种植转Bt基因棉花对环境影响较明显：棉田中的益虫增多，周围其他农田受益，整个农田生态系统呈良性发展态势。

Bt基因具有天然杀虫特性，能够杀死害虫中的蛋白质。

在国内主要防治棉铃虫．对其他害虫也有间接防治效果，在转基因棉花田中瓢虫、蜘蛛和草蛉等益虫的数量都出现上升．它们会捕食蚜虫等害虫，从而间接起到防治虫害的效果。

同时不仅是转基因棉花田受益，这些益虫还会进入邻近的大豆、花生、玉米等非转基因作物田．使整个地域的农田生态系统向有益方向发展。