抗除草剂转基因作物

抗除草剂转基因玉米的快速鉴定方法作者：王莹袁英来源：《江苏农业科学》2014年第04期摘要：以含不与除草甘膦结合的突变型5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶基因除草剂筛选标记的转基因玉米为材料，通过叶片喷雾和叶片离体平板培养等试验，建立快速非分子生物学抗除草剂转基因玉米的鉴定方法。

结果表明：用5 000 mg/L草甘膦叶片喷雾和用70 mg/L草甘膦叶片离体培养可快速准确地鉴定是否转入除草剂基因。

关键词：转基因玉米；抗除草剂；草甘膦；鉴定方法中图分类号： S513.01 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）04-0054-03收稿日期：2013-08-15基金项目：吉林省财政厅育种项目。

作者简介：王莹（1982—），女，吉林长春人，硕士，讲师，从事生物技术方向研究。

Tel：（0431）84602461；E-mail：grammy1981@。

通信作者：袁英，硕士，研究员，从事作物遗传转化研究。

Tel：（0431）87063098；E-mail：32854085@。

随着转基因作物商业化生产的发展，转基因作物种植面积从1996年的170万hm2增加到2012年的1.7亿hm2，增长了99倍，这是前所未有的突破，其中抗除草剂作物种植面积最大[1]。

在植物转基因研究过程中，通常采用选择性标记基因提高筛选效率，而除草剂基因是较常用的筛选标记基因，而5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶（EPSPS）基因最常用。

目前，国际上种植面积最大的抗除草剂转基因玉米是转EPSPS基因抗农达除草剂玉米[2]。

近几年，国内对抗除草剂转基因玉米和抗除草剂筛选方法的研究也取得了很大的成功[3-11]。

在转基因研究和安全评价等过程中对转基因植株的鉴定是必不可少的环节[12]，传统上初步鉴定转基因的方法是利用聚合酶链反应（PCR）鉴定目的基因DNA片段是否存在；但是PCR方法步骤繁琐，做大量鉴定运用时有一定的局限性。

利用筛选标记基因的农艺性状，建立快速有效的非生物鉴定方法非常必要。

基因工程农作物抗除草剂的研究进展近年来，越来越多的农作物生产商开始将基因工程技术应用于生产中，以提高生产效率，减少农药使用量，从而保护环境和人类健康。

其中，基因工程农作物抗除草剂的研究也得到了广泛的关注。

一、基因工程农作物抗除草剂的定义基因工程农作物抗除草剂，简称转基因抗除草剂作物，是通过基因工程技术将除草剂抗性基因或抗性代谢路径转移到农作物中从而使其能够对抗除草剂的能力。

二、转基因抗除草剂作物的发展趋势随着生产效率的提高和全球人口增长，农作物的种植量和面积也在不断扩大。

但是，农业生产过程中使用的化学农药会对人类健康和环境造成危害，因此减少化学农药的使用量已经成为一个世界性的农业问题。

基因工程技术可以帮助提高作物的抗除草剂能力，减少农药使用量，从而对减轻农业对环境的影响、保护人类健康起到积极的作用。

三、转基因抗除草剂作物的技术原理一种常见的抗除草剂作物是抗草甘膦作物，即添加抗草甘膦的抗性基因到植物基因组中。

草甘膦是一种常用的除草剂，可以抑制植物生长。

在抗草甘膦转基因作物中，新加入的基因使该作物不会受到草甘膦的抑制影响。

四、常见的转基因抗除草剂作物常见的转基因抗除草剂作物包括抗草甘膦的大豆、棉花、玉米、油菜和甜菜等。

这些作物均利用了抗草甘膦的抗性基因，使其能够抵御草甘膦的危害，从而提高了生产效率和质量。

五、转基因抗除草剂作物的应用前景转基因抗除草剂作物已经在全球范围内得到了广泛应用。

随着技术的进一步发展，基因工程农作物的应用前景也十分广阔。

首先，转基因抗除草剂作物可以减少农业面临的诸多环境问题和健康问题。

因为这些作物降低了对除草剂的依赖和使用量，减轻了对环境的压力和人类健康的危害。

其次，基因工程技术可以帮助提高农作物的抗性和生产力。

通过导入外源性基因可以提高作物的抗草甘膦能力，促进作物的快速生长和成熟。

第三，转基因抗除草剂作物可以实现农作物的精准种植。

通过调整基因组，为作物提供更好的生长环境和生长条件，使作物能够在不同的区域和气候条件下更为适应生长。

大豆转基因抗除草剂作物安全性的研究大豆是全球主要的粮食作物之一，而抗除草剂转基因技术被广泛应用于大豆的种植中，旨在提高大豆产量、降低劳动成本和提高农业可持续性。

然而，近年来，越来越多的人开始对抗除草剂转基因作物的安全性产生担忧，与此同时，各种相关的研究也纷纷涌现出来。

第一部分：什么是抗除草剂转基因大豆抗除草剂转基因大豆（Glyphosate Tolerant Soybeans，GTS）是通过基因工程技术，将抗除草剂耐受基因导入大豆种子中的一种转基因作物。

该技术的优势在于可以使用广谱除草剂来消灭杂草，而不会对大豆有害。

从市场角度看，抗除草剂转基因大豆的出现，能够降低农民在除草工作中的劳动力和时间成本，同时生产出的产品能够更加稳定和质量更好。

第二部分：抗除草剂转基因大豆安全性的研究尤其是在美国，抗除草剂转基因大豆的种植面积已经占到了全部大豆种植面积的80%以上，因此，对其安全性的评估，已经成为一个十分重要的问题。

近年来，科学家们对抗除草剂转基因大豆的安全性进行了广泛的研究，主要集中在以下几个方面：对健康、环境和生态系统的影响、生物安全性等。

1. 对大豆的生长和生殖机能的影响根据研究发现，抗除草剂转基因大豆与其传统杂交种子之间，没有明显的区别。

这意味着，抗除草剂转基因大豆在发芽和生长过程中与传统大豆没有显著的差异。

2. 对环境和生态系统的影响由于能够使用广谱除草剂，抗除草剂转基因大豆的种植比较容易消灭杂草，从而减少了对环境和生态系统的破坏。

而且，由于抗除草剂转基因大豆能够耐受除草剂，农民不用在大豆生产过程中使用多种不同的除草剂，而这类除草剂可能会对环境和生态系统造成影响。

3. 对生态系统和生物多样性的影响抗除草剂转基因大豆的种植不会对生态系统和生物多样性产生任何不良影响，而杂草的消灭可能会对生物多样性产生有利影响。

抗除草剂转基因大豆实际上不会对野生植被、草地和农田生物多样性产生不利影响。

4. 对健康的影响在美国，抗除草剂转基因大豆的销售已经超过20年了，经过多年的使用和检测，还没有发现影响健康的问题。

抗除草剂转基因植物抗除草剂原理抗除草剂是一种可以抑制杂草生长的化学物质，广泛应用于农业生产中。

然而，传统的抗除草剂使用方式存在着一些问题，比如会对环境造成污染，对作物生长产生不利影响等。

为了解决这些问题，科学家们开始研究利用转基因技术培育抗除草剂转基因植物。

抗除草剂转基因植物是通过将特定基因导入作物中，使其具备抗除草剂的功能。

这些基因一般来自于抗除草剂敏感的细菌、真菌或其他植物物种。

一旦转入植物，这些基因会被植物细胞所表达，从而使植物对抗除草剂具有抵抗能力。

这样一来，农民在使用抗除草剂时就能更加灵活，而且可以减少化学物质对环境的污染。

抗除草剂转基因植物的抗除草剂原理主要有两种：一是通过抗草酮和抗草酮酸转基因植物，二是通过抗草酮磷转基因植物。

下面我们将详细介绍这两种原理。

抗草酮和抗草酮酸转基因植物是通过导入抗草酮和抗草酮酸的基因，使植物能够对这两种抗除草剂产生抵抗力。

抗草酮和抗草酮酸是一类广谱的除草剂，对多种杂草都有很好的除草效果。

这类转基因植物通过抗草酮酸转运蛋白的表达，使草酮酸不能进入植物细胞内部，从而阻断了植物内源性草酮酸的合成途径。

同时，抗草酮的表达也能够抑制植物内源性的草酮合成酶活性，从而使植物对抗草酮和抗草酮酸的抗性显著提高。

抗草酮磷转基因植物是通过导入抗草酮磷的基因，使植物对抗草酮磷具有抵抗能力。

抗草酮磷是一种广谱的除草剂，对多种杂草都有很好的除草效果。

抗草酮磷的作用机制是通过抑制一种叫做乙酰乳酸合成酶的酶活性，从而阻断了植物内源性的乙酰乳酸的合成途径。

转基因植物通过表达抗草酮磷的基因，使其产生的抗草酮磷酶可以将抗草酮磷分解成无毒的物质，从而增强植物对抗草酮磷的耐受性。

抗除草剂转基因植物的研究和应用为农业生产带来了很多好处。

首先，抗除草剂转基因植物能够减少抗除草剂的使用量，降低了农民的经济负担。

其次，抗除草剂转基因植物不会对作物生长产生负面影响，保证了农作物的正常生长和发育。

此外，由于抗除草剂转基因植物对抗除草剂的抗性显著提高，可以更好地控制杂草的生长，提高农作物的产量和品质。

抗草铵膦转基因的原理概述说明以及解释1. 引言1.1 概述抗草铵膦转基因技术是一种针对对草铵膦除草剂抗性问题的生物技术手段。

草铵膦是一种广谱除草剂，被广泛用于农业领域中。

然而，长期的使用导致了某些杂草产生了对这种除草剂的抗性，给农业生产带来了极大的困扰。

为了解决这个问题，科学家们采取转基因技术手段，通过引入特定基因以增强植物对草铵膦的耐受能力。

1.2 文章结构本文将从以下几个方面来探讨抗草铵膦转基因的原理及其应用意义和相关争议与风险评估。

首先，在第2部分将概述转基因技术及其在农业领域中的应用；接着在第3部分将详细介绍抗草铵膦基因的发现和转基因机制解析；随后，在第4部分将探讨抗草铵膦转基因在提高农业产量、保护环境和促进食品安全方面的应用和意义；最后，第5部分将总结抗草铵膦转基因的原理及其应用价值，并展望未来的研究方向。

1.3 目的本文的目的是对抗草铵膦转基因技术进行全面梳理和论述，旨在加深读者对该技术原理的理解，以及该技术在农业领域中的应用和相应争议与风险评估。

通过本文的阐述，读者将能够了解到抗草铵膦转基因技术带来的潜在益处和挑战，并能够更全面地思考与讨论相关议题。

2. 抗草铵膦转基因的原理2.1 转基因技术概述转基因技术是一种通过改变生物体的遗传组成，向其引入外源性DNA（常指来自其他物种）的方法。

这种技术被广泛应用于农业领域，目的是创造具有特定性状和功能的农作物品种。

2.2 抗草铵膦基因的发现抗草铵膦基因最早来源于一类细菌，它们能够产生一种称为乙酰乙氨酸磷酸化转移酶（EPSP合酶）的酶。

这个酶在草铵膦存在时仍能正常运作，从而使细菌能够在该除草剂的作用下存活。

由于EPSP合酶在其他许多生物体中也扮演着重要角色，科学家开始探索将这个抗草铵膦基因导入到农作物中以提供除草剂耐受性。

2.3 抗草铵膦转基因机制解析抗草铵膦转基因机制主要涉及两个关键步骤：导入外源性抗草铵膦基因和其在转基因植物中的表达。

首先，通过将抗草铵膦基因转入目标植物细胞中，科学家可以利用不同的转基因技术手段，如农杆菌介导转化或基因枪法等。

抗除草剂的玉米的育种原理抗除草剂是一类可以抑制杂草生长的化学物质，常用于农田中，以防止杂草对庄稼的竞争和危害。

而抗除草剂对玉米的育种原理则是通过修改玉米的基因组，使其对抗除草剂具有耐受性。

以下将详细介绍抗除草剂对玉米育种的原理。

抗除草剂对玉米的育种主要基于转基因技术。

转基因是将具有特定基因的外源DNA导入到目标生物体中，以改变其遗传特性和表现形态。

在玉米育种中，通过转基因技术将抗除草剂耐受基因导入玉米中，使其能够耐受抗除草剂的作用。

首先，育种学家会选择适应于当前种植环境和需求的玉米品种。

然后，从相对抗除草剂的植物中，如拟南芥、水稗等，筛选出具有抗除草剂耐受基因的候选基因。

常用的抗除草剂耐受基因有PAT、BAR、EPSPS等。

接下来，在实验室中，将筛选出的抗除草剂耐受基因进行基因克隆和基因表达载体的构建。

基因克隆包括将抗除草剂耐受基因从基因供体中分离出来，并通过PCR技术扩增基因片段。

构建基因表达载体则是将基因片段连接到合适的载体上，载体可以是植物转化载体如Ti质粒。

然后，将构建好的基因表达载体导入到玉米胚培养体细胞中，使用冲击法或冷冻法使基因表达载体进入胚培养体细胞质内。

通过选择性培养基对转化细胞进行筛选和再生，最终获得转基因抗除草剂耐受的玉米植株。

转基因抗除草剂耐受的玉米植株经过鉴定合格后，可以进行田间试验和繁育工作。

首先，在小面积的农田试验中，通过对转基因抗除草剂耐受的玉米和普通玉米进行施药观察，验证转基因玉米对抗除草剂的耐受性。

如果转基因玉米在抗除草剂的作用下能够正常生长和发育，而普通玉米则出现明显的生长抑制现象，说明转基因玉米具有抗除草剂耐受性。

在繁育工作中，转基因抗除草剂耐受玉米可以被用作亲本，与其他优良性状的玉米品种进行杂交，传递抗除草剂耐受基因。

通过反复的杂交、自交和选择，最终获得抗除草剂耐受性和其他优良性状都较好的新玉米品种。

转基因抗除草剂耐受玉米的育种原理主要是基于抗除草剂耐受基因的导入和遗传杂交的选择。

抗除草剂大豆属于转基因植物吗，大豆品种有哪些回答抗除草剂大豆是转基因植物。

使用现代生物技术将抗除草剂基因导入普通大豆中，提高大豆对除草剂的耐受性，这样可节省防除杂草的人工成本。

草甘膦可通过破坏植物体内的EPSPS合成酶使其枯死，而将微生物体内的EPSPS基因转入大豆中后能让它产生更多的EPSPS合成酶，这样可避免大豆被草甘膦所灭杀。

采用窄行间距种植抗除草剂大豆时还能提高产量，美国从1996年开始采用该方法，至今让大豆的产量提高了35%。

一、抗除草剂大豆属于转基因植物吗1、抗除草剂大豆属于转基因作物，它是通过现代生物技术将抗除草剂基因导入普通大豆的DNA中，使其对除草剂的耐受性得到增强，继而节省防治杂草的劳力与成本。

2、以耐受草甘膦的转基因大豆为例，草甘膦可以破坏植物体内的EPSPS合成酶，使其枯萎死亡，采用转基因技术可将微生物体内的EPSPS基因转入大豆中，使其产生更多的EPSPS合成酶，当大豆接触到草甘膦后便可避免被灭杀。

3、种植抗除草剂大豆可采用窄行间距（行间距从76厘米缩减至33厘米，甚至更小），这有利于提高产量。

美国从首次推出抗除草剂转基因大豆（时间为1996年，采用窄行间距进行种植）至今，大豆的产量已提高了35%。

4、在抗除草剂转基因大豆的种植地中，喷洒除草剂后无需处理田间的残留作物，这有利于减少人工。

除此之外，大豆的产量提高后还能增加种植者的收入。

二、大豆品种有哪些1、吉育653（1）植株①该品种属于早熟大豆，株高为86.6厘米左右，叶片为圆形，从出苗至成熟需要120天，熟期比对照品种合交02-69晚1天。

②亚有限结荚习性，主茎型结荚，主茎节数为13.7个，三粒荚多，荚熟时为黄褐色。

③花朵呈紫色，柔毛呈棕色，种皮、种脐呈黄色，平均百粒重为20.5克。

（2）抗性、品质①经人工接种鉴定，中抗大豆花叶病毒1号株系，高抗大豆灰斑病，感大豆花叶病毒3号株系。

②经两年测试，籽粒中的粗脂肪平均含量为22.89%，粗蛋白平均含量为37.68%。

抗除草剂草甘膦基因概述及解释说明引言部分的内容如下：1. 引言1.1 概述抗除草剂草甘膦基因是一种关键的基因工程技术，被广泛应用于农业领域以控制杂草的生长。

它具有重要的经济和环境意义，并受到了全球范围内的研究和关注。

本文将介绍草甘膦基因的定义、结构及其作用机制，探讨抗除草剂草甘膦在农业中的使用与应用范围，并对其对环境造成的影响进行评估和讨论。

最后，文章将总结并评价抗除草剂草甘膦基因在农业可持续发展中的重要性，并提出未来研究方向。

1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行论述。

首先，在引言部分概述了整篇文章要讨论的主题及结构。

接下来，第二部分将介绍草甘膦基因的定义、发现、结构以及其作用机制。

第三部分将回顾抗除草剂草甘膦在农业中的使用历史背景，并对其有效性与安全性进行评估，同时探讨其在农业中的应用范围。

第四部分将重点讨论草甘膦基因对环境及非目标植物和生态系统造成的影响，并探索环境友好型抗除草策略。

最后，第五部分将对草甘膦基因进行总结评价，并展望未来研究方向，同时强调抗除草剂草甘膦基因在农业可持续发展中的重要性。

1.3 目的本文旨在全面介绍抗除草剂草甘膦基因及其作用机制，并深入探讨其在农业中的使用与应用范围。

同时，本文将评估和讨论草甘膦基因对环境及非目标植物和生态系统造成的影响，并提出环境友好型抗除草策略。

通过对相关研究的综述和分析，本文将为读者提供有关抗除草剂草甘膦基因的全面理解，并为未来研究方向提供指导，从而促进农业领域的可持续发展。

2. 草甘膦基因及其作用机制:2.1 草甘膦基因的定义和发现:草甘膦基因是一种能够抗除草剂草甘膦的基因。

它最初在细菌中被发现，并被转化到了许多作物中，以增强对这种常见除草剂的耐受性。

通过对该基因的研究，科学家们能够更好地理解草甘膦对植物的影响，并开发出更有效的防治方法。

2.2 草甘膦基因的结构和功能:草甘膦基因由一系列编码特定蛋白质序列的DNA片段组成。

这些编码区域决定了该基因产生的特定蛋白质，这种蛋白质称为EPSP合酶。