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基因工程论文基因工程的概述和应用进展摘要：基因工程是一种利用转基因技术对生物体的基因进行改造和编辑的科学领域。
本论文旨在阐述基因工程的原理、方法和工具，并重点探讨其在农业、医学和环境领域的应用。
基因工程为人类提供了改良农作物、研发新药和解决环境问题的新途径，同时也引发了一系列伦理和安全问题。
本文将综述基因工程的优势和挑战，并对其未来发展进行展望。
一、引言基因工程作为一项新兴的科学技术，已经在农业、医学和环境领域取得了显著的进展。
通过改良生物体的基因，基因工程可以实现对生物体性状的控制和调整，为人类社会带来了巨大的潜力和机遇。
二、基因工程的原理和方法基因工程的核心在于对生物体的基因进行编辑和改造。
其中，基因克隆、基因转染和基因编辑是主要的基因工程技术。
基因克隆通过将感兴趣的基因序列插入到载体中，如质粒，然后将其导入宿主细胞中，实现对外源基因的操控。
基因转染则是将外源基因转入目标细胞或生物体中，以达到改变其性状的目的。
基因编辑则通过使用诸如CRISPR-Cas9等技术，直接改变生物体的基因序列，以实现对特定基因的编辑、删除或替换。
三、基因工程在农业领域的应用基因工程在农业领域的应用主要集中在农作物的改良上。
通过转基因技术，科学家们能够改良作物的抗病性、耐逆性和产量等性状，实现对农作物整体性状的优化和提升。
此外，基因工程还可以解决传统农业面临的问题，如除草剂抗性、杂草控制和育种加速等。
四、基因工程在医学领域的应用基因工程在医学领域的应用主要涉及基因治疗和新药开发。
通过改变人体细胞的基因序列，基因治疗可以治疗一些难治性疾病，如癌症和遗传性疾病。
同时，基因工程也为新药的开发提供了新的途径，通过对疾病相关基因的研究和操控，研发出针对特定疾病的靶向药物。
五、基因工程在环境领域的应用基因工程在环境领域的应用主要涉及生物修复和生物能源开发。
基因工程可以改造微生物，使其具备降解有害污染物的能力，从而用于生物修复。
此外，基因工程还可以改造植物和微生物，使其能够高效生产生物燃料，为可再生能源的开发做出贡献。
植物基因工程技术及其在制药业和农作物生产中的应用植物基因工程技术是对植物基因进行人为干预以实现克服或改变某些特征，这种技术对于促进农业和医药领域的发展具有重要的意义。
文章将就相关植物基因工程技术以及在医药和农业领域的应用进行介绍。
1. 基因工程技术基因工程技术是指通过特定的方法，对生物基因进行修改和操作，以达到某种特定目的的技术。
在植物基因工程技术中，主要涉及基因克隆与转化、基因敲除和定向版本编辑技术等。
基因克隆与转化技术是植物基因工程技术的基础。
通过该技术可以将外源基因转入植物体内，进而实现对目标植物的改造。
这种技术将目标基因通过相应载体转入宿主细胞，随后发挥其功能，从而实现植物转化。
这项技术已经被广泛应用，例如将人类重组蛋白合成基因转入蔗糖甘蔗，制备成人源性凝血因子Ⅷ。
基因敲除技术是指通过物理、化学或生物手段，对特定的基因进行抑制或清除，进而实现植物性状的改变。
这种技术可以控制植物中某些负面的性状，例如提高食品中抗氧化物含量，降低植物体内有害毒素含量等。
常见的基因敲除技术包括RNAi技术、TALENs技术和CRISPR/Cas9技术等。
定向版本编辑技术是指一种高效、精准、经济的基因编辑技术，通过直接操控基因编辑器来实现基因的编辑、添加和删除，其中最为常见的是CRISPR/Cas9技术。
这项技术可以实现精准的基因编辑，避免产生额外的突变和意外的副作用。
2. 植物基因工程技术在医药领域的应用植物基因工程技术在医药领域的应用目前相对较少，但受到了越来越多的关注。
在医药领域，植物基因工程技术主要应用于合成可能用于药物生产的复杂有机分子，例如抗癌药物阿霉素和紫杉醇。
同时，植物基因工程技术还可以用于生产用于治疗罕见病的药物。
2019年，澳大利亚生物技术公司Biotech Beyond昆士兰根据“稀有血症患者”VTEL1基因序列，利用DNA合成技术生产出人造遗传物质，并采用植物烟草生物反应器大规模制备人源性VTEL1蛋白，以治疗该病。
基因工程技术在植物方面的应用学号：081463116 姓名：马春旭摘要：通过基因工程改良品种在未来的农业生产中日益显示出巨大潜力。
尽管科学家们对转基因植物的争论仍在继续，但可以肯定的是，转基因植物作为一项新兴的生物技术的产物，在解决日益膨胀的地球人吃饭问题和在解决长期困惑人类发展的资源短缺、环境恶化、经济衰退三大难题中起着越来越重要的作用。
本文综述了基因工程技术在植物中的应用，就转基因植物的技术、发展、安全性和发展前景作了探讨。
关键词：基因工程技术；转基因植物；安全性；发展前景所谓转基因植物是指利用基因工程技术，在离体条件下对不同生物的DNA进行加工，并按照人们的意愿和适当的载体重新组合，再将重组DNA转入生物体或细胞内，并使其在生物体内或细胞内表达的植物。
自1983年首次获得转基因植物以来，转基因技术发展十分迅速，成功的转基因植物已达60多种，在世界上批准进入田间试验的转基因植物已超过500例。
1植物的转基因技术由于植物的体细胞具有全能性，即单个的细胞经过合适培养后可以生成完整的植株。
将分离能够编码所需产物的DNA片段克隆到适当的载体DNA中形成重组DNA，利用细菌繁殖扩增重组DNA并将重组DNA中的目的基因导入所需的培育的植物细胞中，筛选出所需要的细胞，通过细胞的全能性将转基因植株大规模种植。
其中外源基因导入植物细胞的方法可分为DNA直接转化和以载体为媒介的基因转化。
基因的直接转移是通过物理化学法将外源基因转入受体植物细胞的技术。
常用的方法有化学刺激法、脂质体法、显微注射法和基因枪法等。
其原理是利用物理化学方法暂时改变膜通透性，使DNA进入细胞，并最终整合到植物基因组中。
以载体为媒介的基因转化即使通过农杆菌或植物病毒介导感染受体植物将外源基因转入植物细胞的技术。
目前，载体法主要包括土壤农杆菌Ti质粒、Ri质粒及植物DNA病毒等介导的遗传转化法。
2转基因植物的筛选与检测通过转基因的方法将目的基因转入目的植物的细胞后，转化细胞与非转化细胞相比都只占少数，两者存在竞争，而转化细胞的竞争力通常比非转化细胞弱，因此必须对转化细胞进行筛选和检测。
基因工程技术在植物育种中的应用研究随着生物技术的发展，基因工程技术已经成为现代农业中不可或缺的重要手段。
通过基因工程技术，可以针对植物疾病抗性、耐旱、耐寒等特性进行改良，进一步提高植物的产量和品质，为全球粮食安全和生态环境保护做出了重要贡献。
本文将介绍基因工程技术在植物育种中的应用研究，探讨其在未来发展中可能面临的挑战和机遇。
一、基因工程技术在植物育种中的应用研究1、转基因作物转基因作物是通过改变植物基因来提高其产量和营养价值、抵抗病虫害等特性的一种农业技术。
转基因作物在全球范围内逐渐普及，并取得了显著的经济效益。
例如，玉米、大豆、棉花、番茄等农作物都已经被转基因改良，使其耐旱、抗虫害及抗草害等特性得到了增强。
在转基因作物中，最常用的基因工程技术是植物转录因子技术，通过研究植物在不同环境下的转录因子变化，来识别并控制植物某些基因的表达，以达到种质改良的目的。
2、基因组编辑技术基因组编辑技术也是一种重要的基因工程技术，在植物育种中的应用领域也越来越广泛。
它通过引入或删除基因片段来改造植物基因组，并实现对植物特征的控制。
例如，通过应用CRISPR/Cas9技术对植物基因进行定向编辑，可以使植物产生更好的品质、更高的产量、更强的抗性等特性。
同时，这种技术还可以应用于研究植物发育、细胞分化等生物学问题。
3、遗传多样性评估遗传多样性评估是一个重要的植物育种研究方向。
它通过对产地、品种、种类等植物样本进行DNA序列分析，针对不同植物特征进行遗传多样性评估，以确定植物材料的可变性和遗传关系。
这种技术可以帮助植物育种者在固有遗传多样性的基础上，更好地把握遗传演化规律，更好地引入优良基因，实现质量提高和品种选育等目标。
二、未来的机遇与挑战尽管目前基因工程技术在植物育种中已经取得了一定的成果，但是在未来的发展中，它仍然面临着一系列挑战和机遇。
1、技术开发当前，基因工程技术在植物育种中应用依旧存在技术瓶颈。
例如，目前的基因组编辑技术虽然能够通过对基因序列进行编辑，来实现植物的遗传改良，但是在具体实施过程中，往往会引起不可预知的遗传变异和代价等问题。
植物基因工程技术的研究与应用植物基因工程技术是近年来飞速发展的生物技术领域之一。
它利用基因工程的原理和方法，对植物的基因进行修改和重组，使植物获得新的性状或功能。
植物基因工程技术在农业、医药和环境等多个领域具有广泛的应用前景。
本文将从基本原理、研究进展和应用领域等方面，详细介绍植物基因工程技术的研究与应用。
植物基因工程技术的基本原理主要包括基因克隆、基因转化和基因表达等环节。
首先，基因克隆通过PCR扩增等技术，将感兴趣的基因从自然界中分离出来。
然后，通过基因转化技术，将外源基因精确地导入目标植物细胞中，使其与植物基因组发生稳定的整合。
最后，通过适当的调控机制，使外源基因在目标植物中表达出来，实现新的性状或功能的产生。
随着分子生物学和生物技术的发展，植物基因工程技术取得了显著进展。
在基因克隆方面，PCR技术和基因库构建技术的不断完善，大大提高了外源基因的获取效率。
而基因转化技术方面，植物组织培养和农杆菌介导的基因转化技术已经成为常用的方法。
借助这些技术的进步，已经成功地对多种植物进行了基因转化，包括小麦、水稻、玉米等重要经济作物。
此外，基因表达技术的不断推进，使得对目标基因进行高效、特异性的表达成为可能。
植物基因工程技术的应用领域非常广泛。
首先，农业领域是植物基因工程技术的主要应用领域之一。
通过对作物基因的改良，可以使作物具备抗虫、耐病、抗旱等重要性状，提高作物产量和品质。
例如，转基因棉花通过转入Bt基因，使得棉花具备对棉铃虫的抗性，从而减少了农药的使用量，提高了农业生产效益。
此外，通过植物基因工程技术还可以改善作物的风味、营养价值和抗性等特性，进一步提升作物品质。
其次，植物基因工程技术在医药领域也有重要的应用。
植物不仅是重要的农作物，也是许多药用植物的来源。
通过植物基因工程技术，可以将药用植物的有效成分基因转移到其他植物中，实现大规模的生产。
这种方法成为植物生物合成药物的有效途径，不仅提高了药物的产量，还降低了药物的成本。
基因编辑在植物方面的应用研究-基因工程论文-生物学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——基因编辑论文（专业热点范文8篇）之第五篇摘要：基因编辑技术能够让人类对目标基因进行编辑, 实现对特定DN 段的敲除、加入。
本文主要综述基因编辑技术在增加植物抗性、改良作物品质、作物育种等方面的重要作用。
关键词：基因编辑,增加抗性,改良品质,作物育种基因编辑技术中, 以ZFN (zinc-finger nucleases) 和TALEN (transcription activator-like effector nucleases) 为代表的序列特异性核酸酶技术以其能够高效率地进行定点基因组编辑, 在基因研究、基因治疗和遗传改良等方面展示出了巨大的潜力。
CRISPR/Cas9是继ZFN、TALEN之后出现的第三代基因组定点编辑技术, 它主要由Cas9蛋白和单链RNA组成, 在RNA的引导下对目标基因进行编辑, 是科研、医疗领域的有效工具。
1 在植物领域中的应用1.1 增加植物抗性禾本科植物在保护草地资源和促进草地畜牧业可持续发展中发挥着重要作用, 但杂草极大地影响了饲草的产量和品质。
禾本科植物中抗拿捕净除草剂的关键基因是乙酰辅酶A羧化酶(ACCase) , 将CT区的一个异亮氨酸突变成亮氨酸, 就会改变其对拿捕净的抗性[1]。
于东洋等通过构建ACCase的CRISPR/Cas9表达载体, 编辑燕麦的ACCase基因, 将关键位点由异亮氨酸突变为亮氨酸, 从而改变燕麦对拿捕净的抗性。
经过载体构建、基因枪法转化以及对转化效率的计算, 结果表明, CRISPR/Cas9在转基因植株中能敲除ACCase基因, 虽表现出脱靶现象, 但该研究为继续进行燕麦基因组编辑工作提供了理论依据和创建方法。
1.2 改良作物品质随着物质水平的提高, 人们更加追求食物的营养和健康, 低直链淀粉含量(13%～18%) 和有香味的理想稻米尤其受消费者青睐。
一、基因工程应用于动植物方面农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。
农作物生物技术的目的是提高作物产量，改善品质，增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。
基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。
目前全世界正重视发展永续性农业（sustainable agriculture），希望农业除了具有经济效益，还要生生不息，不破坏生态环境。
基因工程正可帮忙解决这类问题。
基因工程可以改良农粮作物的营养成分或增强抗病抗虫特性。
可以增加畜禽类的生长速率、牛羊的泌乳量、改良肉质及脂肪含量等。
英国爱丁堡科学家已经可以使绵羊分泌含有人类抗胰蛋白（α-1-antitryspin）的羊奶。
抗胰蛋白可以治疗遗传性肺气肿，价格很昂贵。
若以后能由羊奶大量制造，将变得很便宜。
但是目前以基因工程开发培育基因转殖绵羊的过程，仍是很费时费钱的。
基因转殖的细菌用处也很大，如改造细菌可以消化垃圾废纸，而这些细菌又可成为一种蛋白质的营养来源。
基因转殖的细菌可带有人类基因，以生产医疗用的胰岛素及生长激素等。
其实基因工程在农业上的应用，在某些方面而言并不稀奇。
自古以来，人们即努力而有计划地进行育种，譬如一个新种小麦，乃是经过上千代重复杂交育成的。
目前的小麦含有许多源自野生黑麦的基因。
农人早在基因工程技术发明以前，就知道将基因由一种生物转移至另一生物。
传统的育种也可大量提高产量。
但是传统的育种过程缓慢，结果常常难以预料。
基因工程可选择特定基因送入生物体内，大大提高育种效率，更可把基因送入分类上相差很远的生物，这是传统的育种做不到的。
不久，在美国即将有基因工程培育出来的西红柿要上市了。
这种西红柿含有反意基因（antisense gene），能使西红柿成熟时不会变软易烂。
基因工程也生产抗病抗虫作物，使作物本身制造出“杀虫剂”。
如此农夫就不需费力喷洒农药，使我们有健康的生活环境。
也可培育出抗旱耐盐作物以适合生长在恶劣的环境下，如此可克服第三世界的粮食短缺问题。
试论基因工程论文2300字_试论基因工程毕业论文范文模板试论基因工程论文2300字(一)：试论基因工程在林业生产中的应用论文摘要：近现代生物技术研究代表之一就是基因工程，基因工程在过去的近十年里发展迅速，林业上已经有二十多种树种应用进了转基因技术。
林业生产中应用进基因工程的方面包括增強植物的光合作用，提高植物对病害的抵御能力，培育抗除草剂作物，生物固氮等。
本文就以基因工程展开分析，并且对基因工程在林业生产中的应用加以论述，供参考。
关键词：基因工程；林业生产；应用基因工程是一种新的生物技术科学生物技术，基因工程在1970年代诞生，基因工程是以分子生物学和分子遗传学基础理论的研究工程，它涵盖了广泛的内容，可分为两种：传统生物技术和现代生物技术。
在过去的几千年里，酿造、制作酱料和育种技术已经被用于传统的生物技术。
近20年来，随着许多与生物技术相关的理论和技术的发展，特别是实验手段的发展，现代生物技术得到了发展，并被纳入了高科技领域。
基因工程是现代生物技术的代表，树木基因工程是通过适当的基因转移技术，引入有用的外源基因，获得转基因植物，最后进行树木遗传改良或相关的研究。
一、基因工程的发展历程基因工程正在最近十年的发展历程里，已经获得了大量的转基因植物，包括改变植物质量和适应能力的转基因植物和抗病虫害的转基因植物以及抗除草剂的转基因植物等。
大量的成功转基因材料已经进入了试验阶段，主要分布在美国、英国、比利时、荷兰等国家，其中中国也取得了一些重大成就。
一九八六年至一九九七期间，世界上已经有四十五个国家在六十多种植物上进行了二点五万株转基因植物的田间试验，仅仅在一九九六年至一九九七年这一年里就有一万例关于转基因植物的报道，直到一九九七年年底，在世界范围内，已经有12种作物的4 8种转基因作物产品被允许进入商业化生产，转基因植物种植面积已经达到一千两百八十万公顷，其中美国就占了百分之六十的比例。
预计，全球转基因植物产品市场已从一九九六年的不足五亿美元增加到两千年的七十亿至一百亿美元。
基因工程相关研究参考论文首先获得需要生产的蛋白质药物的目的基因，然后选择适宜的运载体(多以病毒)并与运载体结合形成重组DNA分子，再将重组DNA分子转入受体生物(动物或植物)内，从而得到生物反响器。
(3)实例：动物乳腺生物反响器。
操作大致过程为：获取目的基因→ 构建基因表达载体→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成胚胎→将胚胎送入母体动物→发育成转基因动物(只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达)。
因为动物所有的体细胞都是由受精卵发育成的，故其乳腺细胞中含有重组基因并进行选择性表达，产生出抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要的医药产品。
4．蛋白质工程(prtein engineering)(1)概念：利用基因工程的技术，对天然蛋白质进行改造，以便获得具有理想生物学功能的蛋白质。
蛋白质工程可以创造新的、自然界不存在的蛋白质分子。
目前，蛋白质工程主要是改造现有的蛋白质，通过修改蛋白质中的氨基酸序列来改良蛋白质的结构和构象，提高蛋白质的活性、稳定性和产率。
也可以利用基因工程改造蛋白质。
如下方法：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
(2)与基因工程的关系蛋白质工程是在基因工程的根底上开展起来的，是第二代基因工程。
基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，产生本不能产生的蛋白质，从而产生新性状。
原那么上只能生产自然界已存在的蛋白质。
蛋白质工程的目的：生产符合人们生活需要的并非自然界已存在的蛋白质。
二、基因工程的未来基因工程是一种新鲜的事物，也是一把“双刃剑”，人们对此会有不同的看法。
只要科学地、合理地加以利用，相信基因工程一定会使我们的生活更美好。
纲举目张理清结构基因工程的研究在动植物育种、人类疾病防治及生态保护方面取得了一定的成就，但科学家永不放弃研究，又致力于新的尝试，努力使基因工程为人类提供更大的帮助。
突破难点化解疑点1．分析说明基因工程应用研究的实质。
植物基因工程培育更高产高抗性作物植物基因工程是一种透过对植物基因进行修改的技术，以增加作物的产量和抗性。
这项技术的发展为解决全球粮食安全和农业可持续发展提供了希望。
本文将讨论植物基因工程在培育更高产高抗性作物方面取得的进展，并探讨其在未来的应用前景。
一、植物基因工程的原理和方法植物基因工程主要通过导入外源基因来实现对目标植物的改良。
其中，常用的技术包括基因克隆、基因转化和基因表达调控等。
在基因工程的过程中，科学家们可以选择特定的基因并将其导入目标植物的基因组中，从而实现对目标性状的调节和改良。
二、提高作物产量的基因工程方法作物的产量主要受到生长期间的逆境胁迫和外界环境的限制。
通过基因工程，科学家们可以对作物进行以下改良措施：1.提高光合作用效率：通过增加或改变作物中光合作用相关基因的表达，可以提高作物对光能的利用效率，从而增加光合产物的生成和作物的产量。
2.提高氮肥利用效率：通过引入外源基因，作物可以更高效地吸收和利用土壤中的氮营养，减少对化肥的依赖，降低环境污染，并提高作物的产量。
3.增加水分利用效率：作物在干旱条件下会出现水分胁迫，导致减产。
科学家们通过调控水分相关基因的表达，可以使作物更好地适应干旱条件，提高水分利用效率，增加产量。
三、提高作物抗性的基因工程方法作物抗性是指作物对于病害、虫害和逆境等方面的抵抗能力。
通过基因工程，科学家们可以增强作物的抗性，减少作物病害和虫害的发生，从而提高作物的产量和质量。
1.抗病性基因工程：通过导入抗病基因，作物可以增强对病原微生物的抵抗能力，减少作物病害的发生。
2.抗虫性基因工程：通过导入抗虫基因，作物可以减少虫害的发生，降低对农药的依赖，提高作物产量和质量。
3.抗逆境基因工程：作物在生长过程中会受到各种逆境的影响，如盐碱胁迫、低温和高温等。
通过调控适应逆境的基因表达，作物可以增强对逆境的抵抗能力，提高产量和品质。
四、植物基因工程的应用前景目前，植物基因工程已经成功应用于多种作物的改良，如水稻、小麦、玉米和大豆等。
植物基因工程施工是一门应用于农业领域的生物技术，通过改变植物的遗传特性，培育出具有抗病虫害、抗逆性、提高产量和改善品质等优点的转基因植物。
近年来，随着科学技术的不断发展，植物基因工程技术在农业生产中发挥着越来越重要的作用。
本文将从植物基因工程的原理、技术流程、应用领域和前景等方面进行详细介绍。
一、植物基因工程的原理植物基因工程是指利用基因工程手段，将特定的外源基因导入植物细胞受体，并整合到植物受体细胞的染色体上，使其在植物体内复制和表达，从而达到改变植物性状的目的。
植物基因工程的实现依赖于分子生物学和基因组学的研究成果，通过体外切割、拼接和重组技术，将目的基因与载体DNA结合，然后利用转化方法将重组质粒导入植物细胞。
二、植物基因工程技术流程1. 目的基因的获取：通过PCR、基因组文库筛选等方法，获取所需的目的基因。
2. 载体的选择与构建：选择合适的载体，如土壤农杆菌Ti质粒、发根农杆菌Ri质粒等，将目的基因插入载体中，构建重组载体。
3. 转化方法：根据不同植物的特性，选择合适的转化方法，如农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法等。
4. 转化细胞的筛选与扩大培养：通过抗生素筛选、PCR检测等方法，筛选出含有目的基因的转化细胞，并进行扩大培养。
5. 植物再生：将转化细胞诱导分化成愈伤组织，再经过胚性细胞悬浮培养、胚胎发生和胚胎移植等步骤，获得转基因植物。
6. 转基因植物的鉴定与评价：对转基因植物进行分子生物学、生理学和形态学等方面的鉴定，评估其遗传稳定性、表达效果和应用价值。
三、植物基因工程的应用领域1. 抗病虫害：通过导入抗病毒、抗细菌、抗真菌等基因，培育出具有抗病虫害能力的转基因植物，降低农药使用量，提高农产品安全性。
2. 抗逆性：通过导入抗干旱、抗盐碱、抗寒冷等基因，培育出具有抗逆性的转基因植物，提高植物在逆境环境下的生存能力。
3. 提高产量和改善品质：通过导入激素合成基因、产量相关基因等，培育出高产、优质、高效的转基因植物，满足市场需求。
植物基因工程在花卉中的应用摘要植物基因工程是花卉改良的重要手段，它解决了传统育种不能突破的问题，为花卉性状改良提供全新的思路，在改良花卉株型、花色、花形、花香及延长观赏寿命等方面取得了重要进展。
对植物基因工程在改良花卉花色、花形、延迟观赏寿命等方面的应用作一简要综述。
关键词植物基因工程；花色；花形；观赏寿命植物基因工程是作物改良的新型技术。
目前，它不仅广泛用在农作物的改良方面，而且也是花卉改良的主要手段。
植物基因工程解决了传统育种不能突破的问题，为花卉性状改良提供全新的思路。
因此，人类希望在传统育种的基础上能够利用基因工程技术，培育出向往已久的奇异花卉。
自20世纪80年代以来，基因工程技术在改良部分观赏植物株型、花色、花形、花香及延长瓶插寿命等方面取得了重要进展。
通过转基因技术，花卉变得色更艳、姿更美、香更浓。
本文就近年植物来基因工程在改良花卉花色、花形、延迟鲜花寿命等方面的应用作一简要综述。
1 基因技术改变花色自然界中的花色种类繁多，但是一些重要花卉却有限，如玫瑰、康乃馨、郁金香等缺乏蓝色和紫色，天竺葵、仙客来、非洲紫罗兰等缺乏黄色，球根鸳尾、仙客来、紫罗兰等缺乏猩红色或砖红色。
因此，花色的改良是育种工作者的重要目标，然而花色在生化和遗传上都极为复杂，通过选种和杂交手段创造新的花色，受到的限制较多，而且周期长，因而进展缓慢。
由于植物分子生物学的迅速发展和基因工程的实用化，基因工程已成为花卉育种最有前途的新技术，国外也培育出一些优良品种，在花色育种领域取得了令人瞩目的进展。
1.1 决定花色的活性物质花色主要由类黄酮、类胡萝卜素、生物碱三类物质决定。
类胡萝卜素存在于质体内，产生月季、水仙、郁金香、百合等的黄色及橙色；生物碱类色素有罂粟碱、甜菜碱等；甜菜碱是酪氨酸衍生出来的黄色到红色氮化合物，主要存在于石竹属植物中；类黄酮存在于液泡内，分为花青素、异黄酮和黄烷醇等，其中花青素可反应花中大部分红、蓝、紫和红紫等颜色。
植物基因工程及其应用研究在现代生物科技领域中，植物基因工程技术成为了一个重要的研究方向。
这项技术可以利用基因工程手段，改造植物的基因组，来实现对植物形态、生理和代谢等方面的调控。
植物基因工程技术的应用，不仅可以改善现有植物品种的性状，并且可以打开未来植物育种的新疆域，为人类食品安全、生态环境保护等方面的问题提供重要的解决方案。
一、基本原理植物基因工程技术是利用重组DNA技术对植物遗传物质进行人工改造的过程。
该技术主要涉及到以下几个方面：1.选择适宜的载体植物基因工程技术的关键在于载体选择。
常用的载体有细菌质粒、病毒、突变植物、农杆菌、准核身质体等。
这些载体有不同的特点和适用范围，需要根据实际情况选择最合适的载体。
2.将外源基因导入植物将外源基因导入植物细胞的过程，常用的方法有生物物理法、生化法、基因枪法和农杆菌介导法等。
其中，农杆菌介导法是应用最广泛的基因导入方法。
其原理是利用特殊的质粒将目标基因导入农杆菌细胞中，随后通过改变农杆菌的鞭毛结构或使用化学法等方法，使得农杆菌能够把目标基因导入植物受体细胞中。
3.转录和翻译模板的表达和修饰导入外源基因后，需要使其转录和翻译成相应的蛋白质。
在整个过程中可能会出现剪接缺陷、启动和终止密码子、翻译后修饰等问题，因此需要对其进行相应的调控和修饰，以保证蛋白质的正常表达和功能。
二、应用研究1.改良植物性状植物基因工程技术可以通过选择或改造相关基因，来控制植物的性状，如增加植物的抗病性、耐盐性、耐旱性等，或者使植物更易于种植和收成。
其中，具有实际应用价值的研究包括提高水稻产量和改进农作物的品质等方面。
2.合成抗病性植物一些研究者利用植物基因工程技术，将某些抗病性基因导入到一些经常受到病害困扰的农作物中，使得这些农作物可以有更为强壮的抗病能力。
这种方法的优点是不需要大量喷洒农药，可以减轻农民的负担，同时也不会对环境造成污染。
3.转基因植物的生产和开发除了在实验室中对植物基因工程技术进行研究外，一些研究人员也在实际生产中运用该项技术。
植物基因工程技术及其管理摘要：植物基因工程是指植物学领域的基因工程，其研究对象是植物。
本文介绍了植物基因工程概述，对植物基因工程管理进行了重点阐述，让其能够更好的为我国农业生产服务。
关键词：植物，基因工程，管理植物基因工程技术是利用重组DNA技术，有计划地在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对生物基因进行改造和重新组合，再插入、整合到受体植物基因组中，使重组基因在受体细胞内表达，从而使受体植物获得新的形状，培育出高产、多抗、优质的新品种。
20世纪70年代初建立发展起来的基因工程，经过几十年的不断进步和发展，已在生物学领域起着重要的作用。
植物基因工程的研究与应用在世界各地蓬勃发展，被认为是21世纪农业的希望，是新的农业革命的重要组成部分。
1.植物基因工程及技术植物基因工程就是根据人们的目标与设计，在体外对植物遗传物质——基因进行剪切、组合、拼接等，使遗传物质重新组合，然后通过特定载体(质粒、噬菌体、病毒等)转入植物细胞内，并使所需要的基因在细胞中表达，从而创造出人们需要的新的植物类型的技术。
基因工程在改良植物性状、品质，增加产量，提高植物抗病、抗虫、抗逆性等各方面具有天然植物无法比拟的优越性，因此其发展空间极为广阔。
植物工程基因技术大大拓宽了植物可利用的基因库，按照人们事先计划好的方案引发定向变异己成为现实，给植物育种带来了变革(主要表现在以下几方面：能够打破生殖隔离，使得转基因技术为拓宽植物可利用基因库创造了条件，并提供了新的创造变异的技术手段；用于基因工程育种的基因大多研究得较为清楚，改良植物的目的性状明确，选择手段有效，使引发植物产生定向变异和进行定向选择成为可能；通过改良植物的一些关键性状，会使原推广品种在很大程度上得到提高，不但可以缩短育种年限，而且可能在不同的生态区取得全面突破；随着对基因工程认识的不断深入，新基因的克隆和转基因技术手段的完善，对多个基因进行定向操作也将成为可能，这在常规育种中是难已想象的，而且有可能引发新的“绿色革命”。
瓜叶菊Mlo基因片段的克隆摘要瓜叶菊（Pericallis hybrida B. Nord.）是菊科（Compositea）多年生草本植物，是元旦、春节重要的观赏盆栽早春花卉，具有广阔的开发前景和现实意义。
近年来，白粉病（Powdery Mildew）逐渐成为制约瓜叶菊商品化产业发展的重要病害之一。
瓜叶菊白粉病的传统生物防治方法不仅使病原产生抗药性，还会造成成本增加和环境污染等问题。
因此，利用基因工程手段培育具有广谱抗白粉病的瓜叶菊种质资源具有非常重要的意义。
Mlo基因是一种新型的抗病基因，可能参与瓜叶菊白粉病的调控过程。
它与显性R基因控制的抗病基因不同，它是由单基因控制的隐性抗病基因，具有非小种专化的持久抗性，其功能类似于G蛋白偶联受体。
Mlo基因可能对细胞坏死具有负调控作用，即抑制细胞坏死，类似于其它突变体基因以寄主死亡来抵抗病原菌的入侵，Mlo基因突变为mlo基因后，对细胞死亡的负调控作用被解除，被侵染细胞可能更易死亡，由此引发广谱的抗病性。
任何感病的野生型都可以通过对Mlo基因进行诱变而获得抗性。
这种抗性，即便是在粗放的栽培管理条件下，也可以在田间得到持久保存，即便没有病原菌的侵染，突变的mlo植物也表现出自身细胞壁加固（cell wall appositions，CW As）和叶细胞的自发死亡现象。
因此，对该基因的克隆以及结构和功能的研究，为瓜叶菊的抗病育种奠定了基础并提供了新思路。
本研究以瓜叶菊（Pericallis hybrida B. Nord.）为试材，通过PCR方法克隆了Mlo基因片段的cDNA序列，并采用生物信息学方法对其进行预测和分析，为进一步研究瓜叶菊Mlo 基因的功能和表达情况提供了理论依据。
关键词: 瓜叶菊；Mlo基因片段；PCR扩增；1.研究的目的及意义在温室生产的条件下，白粉病（Powdery Mildew）逐渐成为瓜叶菊（Pericallis hybrida B. Nord.）栽培的主要病害，发病后严重影响瓜叶菊的生长发育和观赏性能，随着元旦、春节人们对于盆栽早春瓜叶菊需求的逐年增加，目前瓜叶菊白粉病已成为制约瓜叶菊商品化产业发展的重要病害之一。
迄今为止, 化学杀菌剂的喷施是目前防控瓜叶菊白粉病的主要手段，但又往往损伤叶片和花朵，影响了观赏价值和带来环境污染[1]。
在生产上，主要通过常规杂交选育的方法培育抗白粉病的瓜叶菊品种，可是由于白粉病原菌优势小种的更替及突变速度快，导致抗病选育往往落后于小种更替[2]。
近年来，人们采用RNA干扰MLO(Mycoplasma-like Organism)基因技术进行白粉病的防治取得一定进展[3,4]，如果该技术应用于瓜叶菊白粉病的防治上，那么有望从根本上解决防控白粉病的问题。
瓜叶菊白粉病的Mlo基因防治机理认识还不是十分清楚，但是在大麦、番茄等作物上有研究表明，作为一种新型抗病基因，Mlo基因会使植物产生叶细胞的自发死亡现象，且在抗性调控的过程中起负调控因子的作用[5,6]。
即使没有病原菌存在时，携带mlo突变基因的大麦也易引发植物本身自发性的细胞坏死，说明在细胞坏死过程中，野生Mlo基因可能起负调控作用，即抑制细胞坏死[7,8]。
通过缺失或移码的方式，Mlo基因突变成为mlo后，正常功能的MLO蛋白不能被合成，因此解除了这种负调控作用，而植物的叶表皮细胞会积累具有抗真菌活性功能的酚类物质以及H2O2和O2-，其中H2O2能够直接杀死感病细胞和侵染的病原菌，从而阻碍了白粉病的入侵，并加固细胞壁，产生广谱抗病性[9,10]。
本实验以瓜叶菊（Pericallis hybrida B. Nord.）为试材，采用RT-PCR 和RACE方法克隆了Mlo基因cDNA全长序列，并采用生物信息学方法对其进行预测和分析，为进一步研究瓜叶菊Mlo基因的功能和获得具有广谱和持久的白粉菌抗性的瓜叶菊种质资源奠定基础。
2材料与方法2.1 实验材料2.1.1 植物材料瓜叶菊（Pericallis hybrida B. Nord.）由东北农业大学园艺实验站提供，取样液氮速冻保存于-80℃冰箱中备用。
2.1.2 实验试剂TRIZOL购自Invitrogene公司；总RNA抽提试剂盒购自北京天根；第一链cDNA合成试剂盒，PCR扩增试剂盒，DNA凝胶回收试剂盒均购于北京全式金公司，其它生化试剂均为进口或国产分析纯产品。
2.1.3 菌株及载体大肠杆菌（E. coli）菌株Trans5α、TransT1购置于北京全式金，克隆载体pMD18 T-Vector 购置于TaKaRa公司。
2.2 实验方法2.2.1 瓜叶菊Mlo基因片段的克隆及序列预测分析2.2.1.1 瓜叶菊RNA的提取方法一：TRIZOL法提取RNA（1）剪取100~200mg新鲜的瓜叶菊叶片，液氮研磨后，置入1.5ml离心管中，加入lm1预冷的TRNzol Reagent试剂，振荡lmin，室温放置5~10min；（2）4℃，12000r/min，离心10min，去除沉淀；（3）取上清，并将其液移入一新的离心管，加入等体积的氯仿（1:1），剧烈振荡30sec，室温静置2~3min；（4）4℃，12000r/min，离心10min；样品分成三层：黄色有机相，中间层和上层无色的水相，RNA主要在水相中，把水相转移到新的离心管中；（5）加入等体积的异丙醇，室温沉淀10~30min；（6）4℃，12000r/min，离心10min，沉淀RNA；（7）去上清，加入lm175%的乙醇（DEPC处理过的水配制）清洗，4℃，7500r/min，离心5min；重复一次；室温晾干10min左右；（9）加入50μl无RNase的灭菌双蒸水（ddH2O），溶解RNA；（10）260mn下测OD值定量RNA浓度；方法二：参照北京天根总RNA抽提试剂盒说明书2.2.1.2 设计简并引物将GeneBank上登录的外源植物Mlo基因的核苷酸及氨基酸序列进行下载，通过DNAMAN软件进行序列比对，根据比对结果为上下游引物确定两个合适的保守区域，使用primer5.0设计简并引物。
2.2.1.3 RT-PCR扩增目的片段参照北京全式金EasyScript First-Strand cDNA Synthesis SuperMix,反转录试剂盒说明书。
（1）瓜叶菊cDNA第一链的获得反转录反应体系如下：瓜叶菊RNA 3 ulAnchored Oligo(dT)18(0.5 μg/μl) 1 ul2×TS Reaction Mix 10 ulTransScript RT/RI Enzyme Mix 1 ulRNase- Free Water to 20 ul反转录反应条件如下：42℃30min，85℃5min。
（2）Mlo基因的PCR扩增PCR反应体系如下：TemplateDNA 2 ulForward Primer(10 μM) 1 ulReverse Primer(10 μM) 1 ul10×TransTap HiFiBuffer 5 ul2.5mM dNTPs 4 ulTransTap TM HiFi DNA Polymerase 0.5 ulddH2O to final volum 50 ulPCR反应条件如下：94℃pause94℃ 3 min94℃30 s51℃ 1 min 35 Cycles72℃ 1 min72℃10 min4℃pause反应结束后，进行琼脂糖凝胶电泳，利用紫外凝胶成像系统进行拍照及分析，观察是否扩增出目的片段大小的条带。
2.2.1.4 凝胶回收目的片段按照TIANgel Midi Purification Kit（离心柱型）胶回收试剂盒说明书进行。
（1）柱平衡步骤：向吸附柱CA2中（吸附柱放入收集管中）加入500μl平衡液BL，12000 rpm离心1min，弃收集管中的废液，然后把吸附柱放回收集管中。
（2）DNA样品经1%琼脂糖凝胶电泳后，EB染色，紫外灯下从凝胶上将目的条带DNA切出放入干净的1.5ml Eppendorf管中称取重量。
（3）向胶块中加入3倍体积PN溶胶液（如凝胶重0.1g，其体积可视为100μl，依此类推），50℃水浴放置10min，期间不断上下翻转离心管，确保胶块的完全溶解。
如果胶块没有完全溶解，可再加入些溶胶液或继续放置几分钟，直至胶块彻底融化。
（4）将融化的胶溶液转移到一个吸附柱CA2中，室温放置2min，12000 rpm离心30~60s，弃收集管中的废液，将吸附柱放回收集管中。
（5）向吸附柱CA2中加入600μl漂洗液PW。
12000 rpm，离心30~60s后，倒掉收集管中的废液。
（6）将吸附柱CA2放回收集管中，12000 rpm，离心2min，尽量去净漂洗液，将吸附柱CA2 置于室温放置数分钟，彻底晾干，防止残留的漂洗液影响下一步的实验。
（7）将吸附柱CA2放入干净的离心管中，向吸附膜中央位置悬空滴加适量洗脱缓冲液EB （65~70℃预热后效果更好），室温放置2min。
12000 rpm，离心2min收集DNA溶液（洗脱液体积应不少于30μl）。
回收DNA可立即使用或保存于-20℃备用。
（8）1％琼脂糖凝胶电泳检测回收结果。
2.2.1.5 PCR产物与T载体连接pMD18-T Vector，在10μl连接体系中加入以下成分：表2-1 连接反应体系Tab.2-1 The reaction system of connect成分10 μl/管PCR回收产物 4 ulpMD18-T Vector 1 ulSolution I 5 ul置于冰上操作，之后放于16℃反应过夜。
2.2.1.6 连接产物转化大肠杆菌感受态细胞（Trans5αChemically Competent Cell）购于TRANS。
操作说明如下：（1）取感受态细胞100μl，置于冰上融化，加入10μl pMD18-T Vector连接产物，轻轻混匀，冰浴30min。
（2）于42℃水浴中热激90s，之后迅速将管移到冰浴中2min，该过程不要剧烈摇动。
（3）向每个离心管中加入500μl无菌的LB液体培养基（不含抗生素），混匀后置于37℃，200 r/min培养1h，使细菌复苏。
（4）8000rpm离心5min，留50-100μl菌液，将感受态均匀涂开，将平板倒置于37℃培养箱中过夜。
2.2.1.7 重组质粒的PCR鉴定在25μl的PCR反应体系中，取模板为0.2μl的质粒cDNA 或1μl的菌液，进行正常程序的PCR反应，同时设负对照，电泳检测是否扩增出特异条带。
2.2.1.8 重组质粒的酶切鉴定本实验中用Hind III单酶切、EcoR I单酶切和Hind III/EcoR I双酶切来对重组质粒进行酶切鉴定。
