转基因技术的新进展

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。转基因棉回报率高，生产成本低，市场需求大，到2005年我国通过国家审定的转基因抗虫棉品种已增至26个[6]，到2007年我国转基因抗虫棉种植面积已达380万hm2，占全国棉花种植面积的69%。农业生物技术应用国际服务组织（ISAAA）发布的报告显示，2007年转基因作物种植面积增加了12%，达到了1.143亿hm2，成为过去五年来种植面积增加第二快的一年。[7] 2008年至2010年，我国新型转基因抗虫棉培育和产业化全面推进，新培育36个抗虫棉品种，累计推广1.67亿亩，实现效益160亿元，国产抗虫棉市场份额达到93%，有效控制了棉铃虫危害，彻底打破了国外抗虫棉的垄断地位。这是我国转基因生物新品种培育重大专项取得的成就之一。我国转基因技术研究与应用取得了显著成效：获得一批具有重要应用价值和自主知识产权的基因，培育一批抗病虫、抗逆、优质、高产、高效的重大转基因生物新品种，为我国农业可持续发展提供强有力的科技支撑。

连　ＨＥＲＥＤＩＴＡＳ（Ｂｅｉｊｉｎｇ）２０１１年５月　ＩＳＳＮ　０２５３—９７７２　ＷＷＷ．ｃｈｉｎａｇｅｎｅ．ＣＲ　综述　

ＤｏＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１００５．２０１１．００４４９　

转基因动物新技术研究进展　

罗庆苗，苗向阳，张瑞杰　

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，北京１００１９３　

摘要：转基因技术经过数十年的发展日渐成熟，并推动转基因技术研究进入一个新的发展阶段。文章综述了体　

细胞核移植技术、慢病毒载体法、转座子介导的基因转移法、ＲＮＡ干扰介导的基因敲除法和锌指核酸酶．基因　

打靶技术等近年发展起来的方法。而近来诱导多能干细胞（ｉＰＳ细胞）的成功为尚未获得ＥＳ细胞的大动物建立　

多能干细胞系提供了一种新的方案，为转基因动物研究开创一片更广阔的天地。文章在前人研究的基础上重点　

总结了以上各种转基因技术的最新研究动态并对各种转基因技术的特点进行了探讨。　

关键词：转基因技术；ＲＮＡｉ；基因打靶；锌指核酸酶；ｉＰＳ；动物克隆　

Ａｎ　ｕｐｄａｔｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ａｎｉｍａｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

ＬＵＯ　Ｑｉｎｇ—Ｍｉａｏ，ＭＩＡＯ　Ｘｉａｎｇ－Ｙａｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｒｕｉ－Ｊｉｅ　

Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＡｎｉｍａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙ　ｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１９３，Ｃｈｉｎａ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｎｉｍａｌ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｈａｓ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ　ｔｕｒｎｅｄ　ｍａｔｕｒｅ　ｏｖｅｒ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｄｅｃａｄｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｍｏｔｅｄ　ｔｈｅ　

ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｔｏ　ａ　ｎｅｗ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ　ｐｈａｓｅ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｒｅｖｉｅｗ，ｖａｒｉｏｕｓ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｓｏｍａｔｉｃ　ｃｅｌｌ　ｎｕｃｌｅａｒ　ｔｒａｎｓｆｅｒ，ｇｅｎｅ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｍｅｄｉａｔｅｄ　ｂｙ　ｔｒａｎｓｐｏｓｏｎ，ｇｅｎｅ　ｋｎｏｃｋｏｕｔ　ｍｅｄｉａｔｅｄ　ｂｙ　ＲＮＡ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，　

基因工程技术的现状和前景发展(完整资料）

(可以直接使用，可编辑 优秀版资料，欢迎下载） 基因工程技术的现状和前景发展

摘要

从2０世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域的产业将成为２1世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。ﻫ基因工程应用于植物方面ﻫ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. 由于植物病毒分子生物学的发展，植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒（TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中，在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状，通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力，已用多种植物病毒进行了试验。 在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面，也已取得很大进展.植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战，耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系）也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长,从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中.将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来，导入植物体可获得转基因植物,目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。 随着生活水平的提高，人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明，利用基因工程可以有效地改善植物的品质,而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域，近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展,如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因，成功地导入到马铃薯中，培育出高蛋白马铃薯品种，其蛋白质含量接近大豆,**提高了营养价值，得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。 基因工程应用于医药方面ﻫ目前,以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一，发展前景非常广阔.基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用.在很多领域特别是疑难病症上，基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(ＩFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子,在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。 目前，应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试，并进入临床验证阶段；专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹"也将在不久完成研制，它可有目的地寻找并杀死肿瘤,将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂,最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒，修复、促进肝细胞再生的全过程.经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中，是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。基因工程应用于环保方面工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力，已成为人们十分关注的问题。基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。美国利用DNＡ重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4种菌体基因链接，转移到某一菌体中构建出可同时降解4种有机物的“超级细菌”，用之清除石油污染，在数小时内可将水上浮油中的2/3烃类降解完,而天然菌株需1年之久.也有人把Ｂt蛋白基因、球形芽孢杆菌、且表达成功。它能钉死蚊虫与害虫，而对人畜无害，不污染环境.现已开发出的基因工程菌有净化农药的ＤDＴ的细菌、降解水中的染料、环境中有机氯苯类和氯酚类、多氯联苯的工程菌、降解土壤中的TＮT炸药的工程菌及用于吸附无机有毒化合物（铅、汞、镉等）的基因工程菌及植物等. 90年代后期问世的DNA改组技术可以创新基因,并赋予表达产物以新的功能，创造出全新的微生物，如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过ＰＣR技术全部克隆出来，再利用基因重组技术在体外加工重组，最后导入合适的载体，就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株，从而＊＊地提高降解效率. 四、前景展望 由于基因工程运用DNA分子重组技术，能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体,具有新奇遗传性状的新型产物，增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用，对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以，各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用，抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家，更应当加速发展，切不可坐失良机。

作物转基因技术的研究进展

摘要：作为生物技术领域的前沿，转基因技术已在多种植物上取得重大进展。本文主要介绍了当前作物转基因技术的三大主流方法：农杆菌介导法、基因枪介导法和花粉管通道法，并阐述了这几种转基因技术在水稻、小麦、棉花、玉米、大豆，甘薯等几种主要农作物的应用进展状况。

关键词：转基因技术、农作物、应用

Genetically Modified---转基因， 简称GM，是指运用科学手段从某种生物体中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，再从结果中进行数代的人工选育，从而获得特定的具有变异遗传性状的物质。而其衍生出的转基因技术就是将人工分离和修饰过的基因导入到目的生物体的基因组中，从而达到改造生物的目的，即把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。

1983年比利时科学家Montagu 等人和美国Monsanto 公司Fraley等人分别将T- DNA上的致瘤基因切除并代之以外源基因,获得了世界上第一株转基因植株———转基因烟草。自此之后，作物转基因技术得到了迅速发展.截至目前,几乎所有的作物都开展了转基因研究,育种目标涉及到高产、优质、高效兼抗性及多用途等诸多方面.一批抗病、抗虫、抗逆、抗除草剂等转基因作物已进入商品化生产阶段.

国际农业生物技术应用服务组织2 月13 日在京发布的1 份报告显示， 全球27 个国

家超过1800 万农民，2013 年种植转基因作物，种植面积比2012 年增加了500 万公顷。此外，首个具有耐旱性状的转基因玉米杂交品种亦于2013 年在美国开始商业化。

据该报告显示， 全球转基因作物的种植面积于转基因作物商业化的18 年中增加了100

倍以上，从1996 年的170 万公顷增加到2013 年的1.75 亿公顷，其中美国仍是全球转基因作物的领先生产者，种植面积达7010 万公顷，占全球种植面积的40%。国际农业生物技术应用服务组织创始人兼荣誉主席、本年度报告作者Clive James 表示，目前排名前10 位的国家种植转基因作物的面积均超过100 万公顷，这为将来转基因作物的多样化持续发展打下了广泛基础。在种植转基因作物的国家中，有19 个为发展中国家，8 个为发达国家；发展中国家的种植面积连续2 年超越发达国家。