基因工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

基因工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用演講者：朱釤汕轉(zhuǎn)基因番茄轉(zhuǎn)基因茄子轉(zhuǎn)基因水稻

基因工程是指在體外將核酸分子插入病毒、質(zhì)?；蚱渌d體分子,構(gòu)成遺傳物質(zhì)的新組合,并使之滲入到原先沒有這類分子的寄主細(xì)胞內(nèi),而能持續(xù)穩(wěn)定地繁殖。

從定義上看,它首先強(qiáng)調(diào)外源核酸分子在另一種寄主生物細(xì)胞中進(jìn)行繁殖的問題,這種跨越天然物種屏障的能力,是基因工程的第一重要特征。什么是基因工程哦？這表明,應(yīng)用基因工程技術(shù),人們就可以按照自己的主觀愿望,創(chuàng)造出自然界原先并不存在的新的生物類型?？蒲腥藛T正是利用這一特征,已在提高農(nóng)作物作物產(chǎn)量,改善品質(zhì),增強(qiáng)抗逆性和抗病蟲害的能力等方面取得令人矚目的成就。具體應(yīng)用1改良作物品質(zhì)2培育抗蟲作物3培育抗病作物4培育抗逆性強(qiáng)的作物5培育抗除草劑作物6生物固氮7調(diào)控植物激素和生長發(fā)育1.利用基因工程技術(shù)改良作物品質(zhì)利用基因工程可以有效地改善植物的品質(zhì),并且越來越多的基因工程植物進(jìn)入了商品化生產(chǎn)領(lǐng)域,取得了很好的效果。在蛋白質(zhì)改良方面,由于特定作物種子中往往缺少某幾種必需氨基酸,人們的注意力集中于通過基因工程改變蛋白質(zhì)的必需氨基酸的組成來改善植物的營養(yǎng)價值。美國國際植物研究所的科學(xué)家們從大豆中獲取蛋白質(zhì)合成基因,成功地導(dǎo)入到馬鈴薯中,培育出高蛋白馬鈴薯品種,其蛋白質(zhì)含量接近大豆,營養(yǎng)價值大大提高,受到農(nóng)場主及消費者的普遍歡迎?；蚬こ淘谡{(diào)控植物的淀粉及其他多糖化合物方面也取得較大進(jìn)展1997年我國第1個獲準(zhǔn)進(jìn)行商品化生產(chǎn)的基因工程番茄品種———華番1號,在13～30℃下可貯藏45d左右,大大延長了保鮮期,解決了由于果實具有呼吸躍變期而難貯藏的難題。北京農(nóng)林科學(xué)院工作人員經(jīng)4a努力,將來自美國的優(yōu)質(zhì)面包小麥品種CHEYENNE的谷蛋白亞基導(dǎo)入到北京地區(qū)推廣種植的抗病、高產(chǎn)品種,獲得蛋白質(zhì)含量較高的小麥類型,具有較好的前景。

超級南瓜2.利用基因工程技術(shù)培育抗蟲作物蟲害影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì),全世界糧食產(chǎn)量因蟲害所造成的損失占14%左右。我國是世界上最大的棉花生產(chǎn)國,但由于棉鈴蟲的持續(xù)性大爆發(fā),造成棉花減產(chǎn)達(dá)17%～50%,每年造成經(jīng)濟(jì)損失50億～100億元人民幣。1991年我國科學(xué)家成功地將蘇云金芽孢桿菌(Bt)殺蟲晶體蛋白基因?qū)朊藁?獲得了轉(zhuǎn)基因植株。1993年將Bt晶體蛋白基因?qū)胛覈藁ㄆ贩N中,獲得了高抗棉鈴蟲的抗蟲棉。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)中心培育出10多個棉花轉(zhuǎn)基因品種或品系,對棉鈴蟲殺傷力達(dá)80%以上,并且具有豐產(chǎn)和品質(zhì)優(yōu)良的特點。1998年通過國家審定的中棉所29就是1個適于北方棉區(qū)生產(chǎn)的中熟轉(zhuǎn)基因Bt棉。到目前為止,我國已育成10多個殺蟲效果顯著、豐產(chǎn)性好、纖維品質(zhì)優(yōu)良,適用于不同生態(tài)條件種植的品種或品系,已在9個省(市)大面積試種、示范和應(yīng)用。2000年我國轉(zhuǎn)基因棉花種植面積達(dá)到20萬hm2。3利用基因工程技術(shù)培育抗病作物據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)估計,全世界糧食生產(chǎn)每年因病害的發(fā)生而導(dǎo)致的損失占10%,棉花生產(chǎn)上的損失為12%左右,某些作物如甘薯,病毒病能使其減產(chǎn)20%—50%,嚴(yán)重時甚至絕收?？共《净蚬こ讨?目前主要采用病毒的外殼蛋白(CP)基因?qū)胫参锏姆椒?使番茄、黃瓜、南瓜和甜椒等植物具有抗病性。1992年美國國家科學(xué)院公布了Hayakawa研究小組利用禾谷類作物病毒外蛋白技術(shù)獲得成功,從2個日本水稻品種中分離出未成熟植株的細(xì)胞團(tuán),這種細(xì)胞團(tuán)能長成植株,并能合成抗水稻條紋葉枯病毒的外蛋白基因。據(jù)測試,在31株含有外蛋白的對照水稻植株中,接種帶病毒稻褐飛虱,結(jié)果對照組中80%出現(xiàn)了病毒癥狀,而通過基因工程培育的水稻植株僅20%～40%受感染。4利用基因工程技術(shù)培育抗逆性強(qiáng)的作物植物對逆境的抗性一直是植物學(xué)家關(guān)心的問題。由植物生理學(xué)家、遺傳學(xué)家和分子生物學(xué)家協(xié)同作戰(zhàn),耐澇、耐鹽堿、耐旱和耐冷的轉(zhuǎn)基因作物新品種(系)已獲得成功科學(xué)家發(fā)現(xiàn)極地的魚體內(nèi)有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增長,從而免受低溫的凍害,正常地生活在寒冷的極地中。將這種抗凍蛋白基因從魚體內(nèi)分離出來,導(dǎo)入植物體獲得轉(zhuǎn)基因植物,目前這種基因已被轉(zhuǎn)入番茄和黃瓜中。極地烏賊5利用基因工程技術(shù)培育抗除草劑作物化學(xué)除草劑在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中起著十分重要的作用。理想的除草劑必須具有高效、廣譜的殺草能力,且對作物及人畜無害,在土壤中的殘留短,成本不高。但現(xiàn)在要開發(fā)出1種新的符合上述要求的除草劑的成本越來越高,選擇的機(jī)率也在明顯降低。通過基因工程來提高除草劑的選擇性以及對作物的安全性,具有重要的意義。同時,在作物中導(dǎo)入高抗除草劑基因,也可使人們更自由地選擇適合輪作、套作的作物種類。現(xiàn)在,針對不同除草劑作用機(jī)理,已獲得抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草、番茄、馬鈴薯、棉花、油菜、大豆和水稻等作物。6.生腎物固氮氮素的來柳源有工業(yè)匹固定、生現(xiàn)物固定和五自然放電瘋等?；瘜W(xué)齊氮肥對作摘物產(chǎn)量提趨高有顯著歲的作用,蒼但也有房誠其不容忽罩視的弊病梨,那就積是能源的宇消耗、環(huán)僻境的污染獨和生產(chǎn)成要本的提高喊。而生物殿固氮則能技在常溫、紗常壓下合遺成氮肥,院從而大凍幅度地節(jié)執(zhí)約能源并研且不會對盤環(huán)境造成粉嚴(yán)重的污隱染,所嚷以多年來宗一直受到籃科研人員屯的關(guān)注。中國科霸學(xué)院遺伸傳與發(fā)拋育研究佳所把帶底有固氮遲基因的攜質(zhì)粒P賓RD1疏從大腸膚桿菌K酒12教jc5逆564價轉(zhuǎn)移到揚無固氮唱能力的鉤水稻根絡(luò)系菌4新502米Y中,上表現(xiàn)齒出較強(qiáng)驢的固氮盜能力,笨經(jīng)測雄定接種勺有該菌廚的水稻隆發(fā)育明喇顯優(yōu)于侮對照植雅株。7利用基因合工程調(diào)控嘴植物激素赴和生長發(fā)當(dāng)育對植物生曉殖生長過檢程(包括粥花的形成李、發(fā)育、準(zhǔn)雄性不育玩、自交不酒親和性、敢胚胎發(fā)育像等)的晨調(diào)控,閉在作物生秒產(chǎn)上十分俘重要。近年來型基因工納程在調(diào)影控植物為激素和符生長發(fā)貝育方面瞞的應(yīng)用放發(fā)展很杏快。最龍為成功睬的是利顛用基因收工程產(chǎn)逗生雄性混不育系氧。另外痰,有像人將f直lo基湯因?qū)氩顦?霉可使紹之提前密好幾年吳開花基因工程般在我國農(nóng)搶業(yè)發(fā)展中尸的前景由于基因騾工程運用剖DNA分架子重組技儲術(shù),能奶夠按照人渴們預(yù)先的桃設(shè)計創(chuàng)造鹽出許多新縮慧的遺傳結(jié)愈合體,巖具有新奇鼻遺傳性狀施的新型生飯物,增匹強(qiáng)了人們疾改造動植唉物的主觀攻能動性和洽預(yù)見性,遮并且已賤在提高動傳植物產(chǎn)量懶,改善物品質(zhì),增滲強(qiáng)抗逆性朗及生產(chǎn)特砌用產(chǎn)品上龍發(fā)揮了不畝可代替的曉作用,顯沾示了巨大瞎的潛力。裝當(dāng)前,祥美國、日慣本和加拿父大等國家帖政府及一嗚些大公司荷都十分重蔽視基因工瞧程技術(shù)的積研究與開跌發(fā)應(yīng)用,究紛紛投蟲入大量的摩人力、物心力和財力粒,搶奪冤這一高科省技制高點。THA裳NK醋Y護(hù)OU謝謝觀看/歡迎下載BYF禽AITH掃IM系EAN悔AVI貸SION架OF鏟GOOD濟(jì)ONE湖CHE特RISH暑ES