转基因植物课题报告
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分子生物学报告主题:转基因植物姓名:安路学号:07117201组别:植科二班第一组同组人:艾无凡安婷范颖郭敏转基因植物课题报告一、转基因植物例证总结转基因植物(Transgene plant) 是拥有来自其他物种基因的植物。
该基因变化过程可以来自不同物种之间的杂交,也可以来自在实验室里通过重组DNA 技术人工插入其他物种基因以创造出拥有新特性的植物。
转基因植物的研究主要在于改进植物的品质,改变生长周期或花期等提高其经济价值或观赏价值,作为某些蛋白质和次生代谢产物的生物反应器,进行大规模生产,以及植物个体发育中正常生理代谢过程中的功能。
目前,我国共批准发放了7种转基因作物安全证书,分别是耐储存番茄、抗虫棉花、改变花色矮牵牛、抗病辣椒、抗病番木瓜、转植酸酶玉米和抗虫水稻,但实现大规模商业化生产的只有抗虫棉和抗病毒木瓜。
转基因的技术是适用于多方面的,无论在花卉,蔬菜水果,还是农作物都有很多成功的实例,像: 七色花、蓝色的玫瑰、有香味的菊花、娇小的迷你向日葵、常开不败的康乃馨、转基因荷花、转基因棉花 (国内外转基因棉花的研发主要集中于抗虫、耐除草剂、抗病、纤维改良、抗旱和耐盐碱等性状,但只有抗虫、耐除草剂棉花注册应用。
)、转基因玉米 (抗虫转基因玉米、抗除草剂转基因玉米、基因工程在玉米雄性不育性中的利用、转基因技术用于玉米品质改良等转基因玉米。
)、转基因大豆 (种植转基因大豆可使杂草管理便利化和高效率,转基因大豆的主产国为美国)、黄金大米、转基因草莓 (“丰香”的抗寒性)转基因番茄 (抗病虫害、抗逆、抗除草剂、耐储运、品质改良、雄性不育等方面的转基因番茄所获得的成果)转基因黄瓜等。
二、转基因原理筛选植物转基因技术(transgenic technology )又称遗传转化技术(genetic transformation ),通常是指将已经克隆、分离的外源或者内源基因构建到特定的载体上,然后借助生物、化学或物理的手段转移到受体植物细胞基因组中,使目目的基因 载 体 植物表达载体 遗传转化 农杆菌 转化法 基因枪 转化法 转化 组织转 化 植 株转基因 植 株的基因能够在受体内遗传,实现在新背景下稳定表达和遗传,并赋予植物人们所需要的农艺性状(如抗病、抗虫、抗逆等)的方法。
三、转基因技术迄今为止转基因技术大致可划分为两类:一种是载体介导法,即利用另一种生物来实现基因的转入和整合,如农杆菌介导法、病毒介导法等,其中主要的方法就是农杆菌介导法;另一种是DNA 直接摄取法,即将裸露的DNA 通过物理或化学的方法直接转入植物细胞,如基因枪法、聚乙二醇(PEG)介导法、花粉管通道法、电击法、显微注射法、超声波导入法等。
[1]目前较常用的几种植物转基因技术有农杆菌介导法、基因枪法、聚乙二醇(PEG)介导法及花粉管通道法。
我们选用的是农杆菌介导法:这是属于第一类载体介导的转化方法,农杆菌的Ti质粒可以作为载体。
Ti 质粒上有两个区域,一个是T-DNA区,这是能够转移并整合进植物受体的区段;另一个是Vir区,它编码实现质粒转移所需的蛋白质。
将待转化的外源基因先克隆在大肠杆菌质粒上,然后将此质粒转入不会引起冠瘿瘤的农杆菌(这种菌的Ti 质粒已除去了T-DNA),使外源基因通过同源重组整合在Ti质粒上;然后用带有外源基因的这种农杆菌去转化植物细胞,将外源基因转入植物细胞的基因组[2]。
具体操作步骤:1、获取目的基因。
用限制内切酶阁下目的基因。
2、基因表达载体的构建。
将目的基因与载体(大多数选用质粒)用DNA 连接酶连接起来。
3、将目的基因你转入受体细胞。
将含目的基因的重组质粒导入农杆菌。
4、目的基因的检测与鉴定。
用DNA分子杂交技术/抗原-抗体杂交/个体生物学几种方法进行检验。
5、将最后成功表达的细胞导入植物体内,对植物体进行生物学水平鉴定。
农杆菌Ti质粒转化系统与其他基因转化体系相比,具有许多突出的优点:①该转化体系是模仿或称之为利用天然的转化载体系统,成功率高,效果好;②农杆菌Ti质粒转化系统的机理研究得最清楚,方法最成熟,应用也最广泛;③农杆菌Ti质粒转化系统转化的外源基因以单拷贝为多数,遗传稳定性好,并且多数符合孟德尔遗传规律,因此转基因植株能较好地为育种提供了中间选育材料;④农杆菌Ti质粒转化系统操作比较容易,需要的仪器设备简单,易于推广。
转基因在农作物应用方面不仅仅是解决粮食短缺问题还有很多纯农作物无法比拟的优点,比如:减少农药环境污染问题,大幅度的节省种植成本,从而降低食物的售价,还能从某些层面上增加食物的种类和营养价值,给人们更多的品质优异的食物来源,更重要的是可以大幅度的增长生产效率,带动相关产业发展。
而且有开发周期较动物短;种子易于保存;易于放大;表达量高;基因结构清楚;无植物病毒影响人类等金钱无法衡量的价值[3];发展趋势四、中国以及世界植物转基因技术发展趋势和未来展望目前植物转基因技术正在研究的任务是培育主要粮食作物及重要经济作物的持久性抗病、抗虫、耐除草剂转基因作物新品种;作物营养品质改良的生物工程育种,如:蛋白、脂肪含量的改善,淀粉结构的改变,全营养谷物的培育以及特殊的营养食品等;寻找杀虫(抗病)活性更强的新基因,以及与产量性状或抗非生物逆境相关的基因等[4]希望我们的国家可以沿着这个发展趋势顺利的前行。
无论是一千年发展目标年还是将来,转基因作物的前景令人振奋。
亚洲还有一些发展中国家在2015年之前将首次种植转基因作物;非洲的转基因作物前景也是谨慎的乐观;转基因抗旱玉米将首次于2013年在北美上市,2017年在非洲上市;巴西将在2013年首次种植抗虫和耐除草剂复合性状大豆;预计得到监管审批后,金米将于2013/2014年在菲律宾首次进入市场[5];印度尼西亚可能会种植耐旱甘蔗;在中国,转基因玉米的种植面积可能会达到3000万公顷;在未来,仅仅在亚洲,会有10亿贫困的水稻种植者从转基因水稻中获益。
转基因作物虽然不是万能药,但是能够帮助实现2015千年发展目标,将贫困人口减少50%。
转基因作物可优化作物产量,通过公共部门和私人部门的合作加快优化进程,如在贫困的发展中国家,新一代慈善基金会(如盖茨和巴菲特基金会)资助的非洲节水玉米项目(WEMA)。
,因为目前发展中国家和发达国家主要作物在成熟市场的种植率已经很高,所以观察者对转基因作物的前景持谨慎乐观态度,预计每年转基因作物种植面积将为微幅上涨,甚至有可能在几十年之后完全取代纯农作物。
五、转基因植物仍然存在的负面效应虽然转基因植物已经被大多数国家认识并且得到认可,但是仍然有一定的人和组织对转基因植物持反对意见。
调查显示:约95%俄罗斯人拒绝食用转基因食品目前,俄国内有一些反转基因组织定期举办抗议和宣传活动,将转基因食品形容为洪水猛兽,一些媒体还将转基因食品与变种生物、外星人等图像联系在一起。
他们认为食用这类食品对健康没有保障[6]。
六、客观分析转基因植物存在的不足在一种植物马利筋叶片上撒有转基因Bt玉米花粉后,普累克西普斑蝶食用叶片就少,长得慢,4天的幼虫的死亡率44%。
而对照组(饲喂不撒Bt玉米花粉的叶片)无一死亡。
转基因作物产生的杀虫毒素可由根部渗入周围,但尚不清楚会产生何种影响。
所以转基因植物还是存在着很多的不足之处,我将其归纳为以下几点:1、转基因植物的抗除草剂特性和抗病虫害特性是否会转移给杂草、昆虫、病菌,产生超级杂草、超级害虫,从而给生态环境带来严重的危害。
2、转基因食物被人体食用后,是否会改变人体的基因结构,给人体带来伤害,甚至遗传给后代。
3、转基因植物食物是否能被人体充分消化吸收,若不能是否能顺利的排除体外,都是不能确定的影响转基因植物普及全世界的因素。
4、未进行较长时间的安全性试验:基因化食品改变了我们所食用食品的自然属性,它所使用的生物物质不是人类食品安全提供的部份,未进行长时间的安全试验,没有人知道这类食品是安全的[7]。
5、产生毒素:基因化食品能产生不可预见的生物突变,会在食品中产生较高水平和新的毒素[7]。
6、过敏或变态反应:基因技术会在食品中产生不能预见的和未知的变态反应原[7]。
参考文献[1] 黄珊. 植物转基因技术及其应用[J]. 福建稻麦科技. 2012 (01)[2]百度百科/doc/5328602.html[3]第一食品网/content/428728/[4]王琴芳,薛爱红,黄大昉;转基因植物产业化现状与发展趋势[J];中国农业科技导报;2000年02期[5]安成立,胡俊鹏,戴开军,贾涛,王宏;转基因植物的主要成果及未来转基因作物展望[J];《现代种业》2005年03期[6]调查显示:约95%俄罗斯人拒绝食用转基因食品新华网2013[7]宋君,王东,刘勇,雷绍荣. 转基因产品检测技术标准存在的问题及建议[J]. 中国测试,2009,06:88-90+109.[8]图片所有来源:/rollnews/2010-02/23/content_696618_3.htm/2013/keji_0222/67269.html/wiki/%E8%BD%AC%E5%9F%BA%E5%9B%A0%E4%BD%9C%E7%8 9%A9/2013/china_0614/102332.html/articlecxxy/hyzx/xwdt/201203/21894_1.html/gundong/detail_2012_02/27/12813132_0.shtml?_from_ralated/?viewnews-27628/picview/2060679/2060679/0/4a36acaf2edda3cc43d9b4bb01e93901213f92 6f.html#albumindex=0&picindex=0/p-228804794.html/link?url=Z0vGqi2ZG9vj5qKofLnRB6u5k4xUnEjcWj5KydeJi6NGM5v WNc9k7a20yLtFUOcghqKuYjWPSb5F5J35QZTTUUuinGhskHUR6SmSifNvMXG/picview/2060679/2060679/0/4a36acaf2edda3cc43d9b4bb01e93901213f92 6f.html#albumindex=0&picindex=1/v?src=imageonebox&q=转基因图片/i?q=拒绝转基因&src=srp/i?ie=utf-8&q=转基因棉花图片&src=360se6_search./pic_ks5u/2008-9/3/6937.shtml植物转基因技术流程图。