对转基因棉花的浅析
转基因抗虫棉
转基因抗虫棉存在的问题1抗虫性的时空变化转基因抗虫棉抗虫的时空性包括两个方面, 一是指棉株不同的发育时期对棉铃虫的抗性不同,二是指棉株的不同部位、不同器官的抗虫能力也不同。
研究表明,抗虫棉的抗虫性随着棉株生育期进展而降低,即抗虫棉的杀虫活性主要在棉铃虫的一代和二代,而在第三、第四代时明显降低;在同一时期内,棉株营养器官的抗虫性较生殖器官要强,即叶(蕾(铃(花,其中以花蕾的抗性最弱,棉田中的幼虫多在花蕊中找到。
所以,转Bt基因棉在受二、三代棉铃虫危害较重的黄淮海棉区抗虫性比较好,而在受三、四代棉铃虫危害较重的长江流域棉区抗性较弱。
2抗虫范围狭窄,抗虫强度差现有抗虫棉的抗性比较单一,只对棉铃虫、红铃虫等少数鳞翅目害虫有杀虫效果。
而危害棉田的害虫极多,抗虫棉对他们没有抗性。
此外,转基因抗虫棉仅对低龄幼虫抗性较强,而对高龄棉幼虫效果不明显。
因而抗虫棉在棉花生长后期仍要一定的农药防治。
3害虫抗性的问题用抗虫棉在室内逐代汰选棉铃虫初孵幼虫,抗虫棉对汰选种群的抗性等级由“高抗”级分别降低为“抗”和“中抗”级。
大量实验表明,棉铃虫对抗虫棉会产生抗性。
这就存在着不仅Bt抗虫棉失效,而且Bt生物农药失效的巨大隐患。
4安全性问题转基因抗虫棉的安全性问题包括三个方面的问题:一是抗虫棉对环境或生态的影响;二是棉铃虫产生抗性的隐患;三是抗虫棉的棉子及其加工品对人、动物的影响中国转基因抗虫棉的发展对策对于转基因抗虫棉,我国政府有关部门坚持“积极、稳妥、科学、合法”的原则,积极扶持发展转基因抗虫棉。
按照“降低成本、增加效益、提高竞争力”的要求,通过种植转基因抗虫棉,减少农药投入及施药用工,提高棉花单产,进一步增强国产棉花的竞争力。
1关于转基因抗虫棉的研究对策1.1培育转多基因抗虫棉。
研究表明,单价基因抗虫棉产生抗性个体的机率为10-6,而双价基因抗虫棉则为10-12。
目前已发现的抗虫基因有Bt基因、CpTI基因外,还有淀粉酶抑制剂基因、外源凝集素基因、几丁质酶基因、蝎毒素基因、脂肪氧化酶基因等,并将会不断发现新的抗虫基因。
棉花转基因研究进展
棉花转基因研究进展Ξ刘冬青(山东省农业科学院棉花研究中心,山东济南250100) 摘 要:就棉花转Bt 基因、Bt +CPTI 双价基因、抗除草剂基因及品质改良基因等的研究进展进行了简要综述。
关键词:棉花;转基因;研究进展中图分类号:Q785 文献标识码:A 文章编号:1001-8581(2003)02-0039-04自1983年世界上第一例转基因植物烟草问世以来[1],抗虫、抗除草剂、抗病、抗逆及品质改良等转基因作物的研究与应用取得了很大进展。
据统计,至今全球转基因成功的植物已有35科120种植物[2],转基因作物的种植面积由1996年的170万hm 2猛增至2001年的5260万hm 2[3]。
在转基因棉花方面,国内外已先后育成抗虫、抗除草剂、品质改良等转基因棉花,2000年世界转基因棉花的种植面积高达530万hm 2[4]。
我国转基因棉花研究虽然起步较晚,但目前已取得了显著进展。
国内有关转基因棉花的报道多侧重于转Bt 基因抗虫棉,而转其他基因的报道相对较少。
现就棉花转基因的研究进展概述如下。
1 转Bt 基因抗虫棉1.1 转Bt 基因抗虫棉的抗虫机理1901年日本从病丝蚕幼虫中首次分离出苏云金芽孢杆菌(Bacillus thurigiensis )(简称Bt )基因。
利用生物技术将Bt 基因导入棉花植株后,外源Bt 基因可在棉花的每个细胞中合成一种叫做σ—内毒素的伴孢晶体,该晶体是一种蛋白晶体,完整的伴孢晶体并无毒性,但当被鳞翅目等敏感昆虫的幼虫吞食后,在其肠道碱性条件下,伴孢晶体能水解成毒性肽,并很快发生毒性。
当棉铃虫幼虫取食含有此蛋白的棉花组织后,会引起棉铃虫口腔和肠道麻痹,体液酸度失调,取食停止或减少,进而中肠系统迅速溃烂,肠壁细胞渐渐萎缩而导致中毒死亡或发育不良[5,6]。
1.2 转Bt 基因抗虫棉的研究与应用1987年,美国Agracetus 公司首次成功获得转Bt 基因的棉花植株,当时转Bt 基因棉的毒蛋白毒性较低,没有实际生产价值。
转基因棉花种植
转基因棉花种植转基因棉花是指通过基因工程技术改变棉花的遗传基因，使其具有抗虫、抗草甘膦等特性的一种棉花品种。
转基因棉花种植是近年来农业生产中的一项重要技术进步，对提高棉花产量、减少农药使用、保护环境等方面都具有重要意义。
下面将就转基因棉花种植的意义、争议和发展前景做详细的介绍。
首先，对于转基因棉花种植的意义，主要包括以下几个方面。
首先，转基因棉花具有抗虫、抗草甘膦等特性，能够减少农药的使用，对环境的保护具有积极的意义。
其次，转基因棉花可以提高棉花产量，满足市场需求，对于解决粮食安全等问题具有重要作用。
再次，转基因棉花的种植还可以减少种植者的劳动投入和经济成本，提高农业生产效益。
因此，转基因棉花种植对于农业生产、环境保护和社会经济发展都具有重要意义。
其次，转基因棉花种植也存在一些争议。
一方面，一些人担心转基因棉花可能会对生态环境和人体健康产生不良影响，因此对其持怀疑和排斥的态度。
另一方面，一些农民对于转基因棉花的合成种子价格较高、依赖转基因技术带来的潜在风险等问题表示担忧。
此外，转基因棉花的种植还存在技术标准、监管体系等方面的问题，亟须加强相关政策的引导和监管。
最后，展望未来，转基因棉花种植仍具有广阔的发展前景。
一方面，随着科技的不断进步和社会对其认识的加深，转基因技术将逐渐成熟，转基因棉花将逐渐成为农业生产中的主流品种。
另一方面，转基因棉花在抗虫、抗草甘膦等方面的优势将更加凸显，有望为改善农业生产、环境保护和社会经济发展作出更大的贡献。
此外，政府、企业和科研机构等应该加强技术研发、产业推广和监管体系建设，为转基因棉花的健康发展提供良好的环境和政策支持。
总的来说，转基因棉花种植是一项具有重要意义的农业生产技术，对于提高棉花产量、减少农药使用、保护环境等方面都具有重要意义。
虽然其存在一些争议，但展望未来，其发展前景依然广阔，有望为农业生产、环境保护和社会经济发展作出更大的贡献。
希望在相关方面的政策引导和监管体系建设下，转基因棉花种植能够稳步发展，并为人类造福。
《转基因抗虫抗除草剂棉花生存竞争能力检测技术评价指标》
《转基因抗虫抗除草剂棉花生存竞争能力检测技术评价指标》转基因技术是现代生物技术的重要组成部分，通过对植物基因进行改造，使其具有抗虫抗除草能力。
随着转基因棉花的广泛种植和应用，对其竞争能力的检测成为了研究的热点。
本文将讨论转基因棉花的竞争能力评价指标，并介绍其技术评价方法。
首先，转基因棉花的竞争能力是指其在与其他植物共生生长的过程中，能够更好地抢占资源、生长更旺盛以及获得更高的产量。
因此，评价转基因棉花的竞争能力，需要考虑以下几个指标：1.抗虫能力：转基因棉花通过外源基因的插入，使其具有抗虫能力，能够有效抵御常见的害虫。
抗虫能力的评估可以通过对棉花种植地的害虫密度、受虫害程度、药剂使用量等进行监测和统计。
与传统棉花相比，抗虫基因插入的转基因棉花不需要频繁地喷洒农药，可以减少农药对环境的污染，并提高棉花的竞争能力。
2.抗除草能力：转基因棉花不仅具有抗虫能力，还可通过植入抗除草基因，使棉花对一些常见的除草剂具有耐受性。
抗除草基因的插入使得转基因棉花不仅能够抵御虫害，还能有效抑制杂草生长，提高棉花的竞争力。
抗除草能力的评估可以通过对棉田中杂草发生率、杂草的生长程度等进行监测和统计。
3.生长速度和产量：转基因棉花还可通过植入生长促进基因，使其生长速度更快，从而增加产量。
生长速度和产量是衡量棉花竞争能力的重要指标。
可以通过对棉花生长周期、高度、株高等进行监测和统计，来评估转基因棉花的生长速度和产量。
技术评价指标的选择应该根据实际情况和研究目的进行确定。
可以通过实验设计和数据分析来评价转基因棉花的竞争能力。
例如，可以设计野外田间试验，将转基因棉花与传统棉花进行对比，观察其抗虫抗除草效果、生长速度和产量等指标。
同时，还可以选择一些经典的指标，如相对竞争力指数（RCI）、生长指数等来评估转基因棉花的竞争能力。
总之，转基因棉花的竞争能力是通过对其抗虫抗除草能力、生长速度和产量等指标进行评估来确定的。
通过选择合适的技术评价指标和方法，可以对转基因棉花的竞争能力进行科学客观的评估。
棉花转基因技术的研究及应用
棉花 的基 因组 中并 得 以表 达 ， 且外 源 Ｄ Ａ表 达 通 常 Ｎ 表现 出典 型 的 孟 德 尔 遗 传 规 律 。 由 于 Ｔ 质 粒 本 身 ｉ
能插入 大 到 ５ ｂ的外 源 Ｄ Ａ， ０ｋ Ｎ 因此 利 用 此 转 化 载
在棉 花 遗 传 转 化 体 系 中 ， 要 有 农 杆 菌 介 导 主
ａ ｇ ｏ ａ ｔｒ ｓ ａ ｒ ｂ ｃｅｉ ｕｍ－ ｄ ａｅ ｅ ｅ ｔａ ｓｅ ， ｐ ｒｉｌ ｏ ａ ｄ ｅ ｔｇ ｎ ｒｎ ｆ ｒａ ｄ ｐ ｌｅ ｕ ｅ ｐ ｔｗａ ｅ ｅ ｔａ ｓｅ ． Ｉ ｍｅ ｉｔｄ ｇ ｎ ｒ ｎ ｆｒ ａｔｃｅ ｂ ｍｂ ｒｍ ｎ ｅ ｅ ｔａ ｓｅ ｎ ｏ ｌｎ ｔｂ ａｈ ｙ ｇ ｎ ｒｎ ｆｒ ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｈ ｉ ａ ｉ ｒｎ ｉｌｓ ｔｃ ｎ ｃ ｌｃ ａａ ｔｒ ， ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｐ ｌ ａｉｎ ｗｅ ｅ ｒｖ ｅ ｄ． ｈｓ ａ ｅ ，ｔｅ ｒｂ ｓｃ ｐ ｃｐ ｅ ， ｅ ｈ ｉａ ｈ ｒ ｃｅｓ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔａ ｄ ａ ｐ ｉ ｔ ｒ ｅ ｉｗｅ ｉ ｃ ｏ Ｋ ｅ ｒ ｓ： Ｃ ｔｏ ｙ ｗｏ ｄ ｏｔｎ；Ｇｅ ｅｉ ｒｎ ｆ ｒ ｔ ｎ； Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｔａ ｄ ａ ｐ ｉａｉｎ ｎ ｔｃ ｔ ｓｏ ｍａｉ ａ ｏ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｐ ｌ ｔｏ ｃ
关键词 ： 棉花 ； 遗传 转化 ； 究与应用 研
中 图 分 类 号 ：５２０ ￥６ ．１ 文 献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：００— ０ １２０ ） 刊 一 ０ １ ０ １０ ７ ９ （０６ 增 ０４ — ５
转基因抗虫棉的培育过程
转基因抗虫棉的培育过程随着全球人口的增长和农业需求的增加，农作物病虫害问题日益突出，传统农药防治手段面临着限制和挑战。
为了解决这一问题，科学家们研究出了转基因技术，通过转基因技术培育出抗虫棉，从而提高棉花产量和质量，降低农药使用量，减少环境污染。
转基因抗虫棉的培育过程主要包括以下几个步骤：1.选取抗虫基因：选择具有抗虫特性的基因作为转基因抗虫棉的材料。
这些基因可以通过自然产生的抗虫物质，在转基因抗虫棉中发挥相同的功能。
常用的抗虫基因包括Bt基因、Cry基因等。
2.构建转基因质粒：将选取的抗虫基因与转基因质粒载体进行连接。
转基因质粒是一种具有特定功能的DNA分子，可以将选取的基因导入到棉花细胞中。
常用的转基因质粒载体有pBI121、pCAMBIA1300等。
3.转化棉花胚性培养：将转基因质粒导入到棉花胚性组织中。
首先，通过切割幼嫩的棉花胚珠，得到碎片组织。
然后，将转基因质粒通过基因枪等手段导入到棉花胚性组织内。
转基因质粒会与棉花细胞的染色体融合，形成转基因组织。
4.再生植株培养：将转基因组织培养在含有适宜营养物质的培养基上进行培养。
转基因组织经过分裂和分化，最终发育为幼苗。
经过再生培养，可以得到许多转基因植株。
5.筛选抗虫转基因植株：通过PCR等分子生物学技术，筛选出带有抗虫基因的转基因棉花植株。
这些植株具有抗虫特性，可以抵抗常见的棉铃虫等害虫的攻击。
6.比较试验：将抗虫转基因植株与常规棉花品种进行比较试验。
比较试验包括生长特性、产量、纤维品质等方面的比较。
通过比较试验，可以评估抗虫转基因棉花的效果和优势。
7.田间试验：在田间条件下进行转基因抗虫棉的试验种植。
通过观察和分析抗虫转基因棉花在实际生长环境下的表现，可以更全面地评估其抗虫效果和农艺特性。
8.安全评估：进行对抗虫转基因棉花的安全评估，包括食品安全、环境影响等方面。
确保转基因抗虫棉花对人体和环境的影响符合安全标准。
9.市场推广：在安全评估通过后，将转基因抗虫棉花推广到市场。
转基因抗虫组合在棉花杂种优势利用中增产原因剖析
杂 种优 势 利用 不 仅 能 提 高 棉 花纤 维 产 量 ． 而且 河南 省 审定 、 ９ ７年 通 过 国 家 审 定 ； 棉 ９号 ： １９ 辽 早 还 能 改进其 品质 和增 强抗 逆 性 等 。利用 途径 主要 有 熟 、 短季 棉丰 产 品种 ，９ ９ 辽 宁省 审定 。 １７ 年 人 工去 雄杂 交 制 种 、 应用 指 示性状 辅 助选 择 、 化学 杀 分 别 于 １９ ９ ７年 、 ９ ８年 按半 双 列 杂 交方 案 配 １９ １ 连 ８ 雄、 核雄 性 不 育系 利 用 、 核质 互作 雄性 不 育 系利用 和 制 ２ 个 正 交 组 合 ， 同 ７个 亲本 的 自交 种 子 共 ２ 直 接利 用 杂种 二代 等 。但 世 界 上只有 印度大 面积 种 份试 材 ， 采用 完全 随机 区组 排 列 、 行 区 三重 复 ， 两 分 植 杂交 棉 ， 国在 部 分棉 产 区也 有一定 规 模 种植 ， 我 其 别 于 １ ９ ９ ８年 、 ９ ９年 种 植 在 华 中 农 业 大 学 同 一 试 １９ 中主 要 限制 因素 是 因为 杂 种 的 制 种 产 量 过 低 、 本 验地 。２ ａ均 采 用 营 养 钵 育 苗 移 栽 ； 区 大 小 为 成 小 过高 ． 经济 效 益 不 十 分 明显 。我 国 目前 已基 本 形 成 ５ ４ ｍＸ １ ７ｉ ， 距 ８ ｍ、 距 ３ ｍ 每小 区种 ． ． ｎ 行 ５ｃ 株 ０ｃ 人工 去雄 制种 和 利用 核 不育 两用 系制种 并存 的棉 花 ３ ￣４ ５ ０株 。 杂种 优 势 利 用 技 术 体 系 ， 以 利 用 Ｆ 代 优 势 为 １ 性 状考 查 方法 且 。 ． ２ 主一 卜引。近 年来 ， 随着转 基 因抗 虫 、 除 草 剂等 品种 抗
bt转基因棉花抗虫原理
bt转基因棉花抗虫原理BT转基因棉花是目前世界上主流的转基因棉花品种之一，这种棉花经过基因工程改造，具有抗虫功能，可以防治棉铃虫和蓟马等害虫，从而提高棉花产量和质量。
但是，很多人对BT转基因棉花的作用原理却不是很了解，本文将深入讲解BT转基因棉花抗虫原理。
一、BT转基因棉花的简介BT转基因棉花是在一种名为Bacillus thuringiensis （BT）的细菌中，抽取了其一种自然的杀虫毒素基因，通过基因重组技术，将其植入到棉花的基因组中，从而使棉花本身具有抗虫功能。
这种转基因棉花品种在全球已经成功商业化，我国也引进了BT转基因棉花，成为了我国目前面积最大、抗虫效果最好的转基因棉花品种之一。
二、BT杀虫毒素作用原理BT杀虫毒素是细菌毒素的一种，其不同毒素对不同昆虫有不同的杀虫作用谱。
BT杀虫毒素的作用机制是，杀虫毒素中有一段富含降解成分的蛋白质，被吞噬后到达昆虫肠道，这些蛋白质会被肠道中的酸性环境分解成毒素刺激肠道上皮细胞，出现孔道，让肠道内细菌和毒素进入体腔，对昆虫造成中毒致死。
三、BT转基因棉花的抗虫机制BT转基因棉花具有抗虫功能的原理与BT杀虫毒素的作用机制有关。
转基因棉花植株含有BT杀虫毒素基因，能够在棉花生长中不断表达BT毒素；当害虫食用棉花，BT毒素会被肠道吸收并作用在其肠道细胞中，从而导致害虫死亡。
BT转基因棉花的抗虫机制与传统农药不同，传统农药主要是通过亲触或进食中毒方式杀虫，而BT转基因棉花是通过害虫食用棉花植株，再被BT毒素杀死，因此其对害虫的杀伤作用更直接、更高效。
同时，BT杀虫毒素作用机制是非常特异的，能够有针对性地对棉铃虫和蓟马等害虫进行杀伤，而对其他昆虫和人类则无任何影响，因此在使用BT转基因棉花时，无需担心对环境和人体安全产生危害。
四、BT转基因棉花的优势相比于传统的防治方法，BT转基因棉花能够降低农民使用农药的成本，避免对人体、环境以及耕地、农畜产品的污染；同时，其抗虫效果也更加持久，可以避免害虫的反复孳生和进化，保证棉花产量和质量稳定。
转基因棉花灭虫的原理
转基因棉花灭虫的原理一、转基因棉花的制作
1. 选择具有抗虫基因的捕食性细菌,提取此基因。
2. 使用热坏血酸杆菌作为载体,构建重组质粒。
3. 将重组质粒导入棉花组织,利用农杆菌介导的基因转化。
4. 在选择性培养基上长出转基因植株,获得转Bt基因棉花。
二、Bt基因蛋白的作用
1. Bt基因来源于土壤芽孢杆菌,可编码生产Bt蛋白。
2. Bt蛋白可降解为δ内酰胺,对鳞翅目昆虫具有高毒性。
3. 棉花生产Bt蛋白,使叶子、茎、棉絮中都含有这种蛋白质。
三、转基因棉花抗虫的机制
1. 鳞翅目虫幼虫取食转基因棉叶、茎时,会摄入Bt蛋白。
2. Bt蛋白在虫肠道被激活,破坏肠道细胞,导致虫体死亡。
3. 转基因棉种植可大幅减少使用农药,有效控制虫害。
四、转Bt基因棉花的优点
1. 对目标害虫具有高letal效应,防治效果好。
2. 可大幅减少农药使用,减轻环境负担。
3. 对人畜安全,Bt蛋白不溶于水,不会残留。
4. 种植管理简便,产量和质量较高。
五、注意事项
1. 要监控目标害虫,防止抗药性的产生。
2. 避免影响到非目标生物,保护生态环境。
3. 制定科学合理的种植计划和技术措施。
4. 加强转基因棉监管,确保食品安全。
转基因作物的利弊分析
转基因作物的利弊分析随着转基因作物种植面积的不断扩大，其产品也越来越多地投放市场. 这些转基因作物和产品究竟能为人们带来多大好处？它们对人们赖以生存的环境和健康会带来多大的负面影响？下面就转基因作物的优越性和潜在风险作一简要综述.1 转基因作物的优越性由于导入目的基因的千变万化，它给人类带来的好处也多种多样. 综合转基因作物的各种影响，不但给我们带来了相当可观的直接经济效益，而且为全球农业的可持续性发展提供了良好的外部条件，带来了巨大的环境和社会效益.1．1 直接经济效益种植转基因作物所得到的效益是非常明显的. 以美国为例，1996 年全国得到的净利为1.59 亿美元，其中Bt 棉花占6 100 万美元，Bt 玉米占1 900 万美元，抗除草剂大豆为1 200 万美元. 到1997 年时，全国的净利增加到 3.66 亿美元，其中Bt 玉米为 1.19 亿美元，抗除草剂大豆为1.09 亿美元，Bt 棉花为8 100 万美元，抗除草剂棉花为500 万美元，Bt 马铃薯约100 万美元. 加拿大得益明显的是抗除草剂转基因油菜，1994 年时全国净利为500 万美元左右；1997 年上升为4 800 万美元. 另外，加拿大Bt 玉米得益500 万美元，全国估计共达5 300 万美元[1] .从全球角度看，1995 年到1999 年5 年间转基因作物销售收入增加近30 倍. 1995 年时仅为7 500 万美元；1996 年翻了三番，达2.35 亿美元；1997 年又翻了近三番，达6.7 亿美元；1998 年在12 亿～18亿之间，2002 年销售收入达42.5 亿美元[2] .1．2 改善食品营养与增进人类健康转基因作物通过改善食品营养来缓解人类饥荒和发展中国家的营养不良，从而减少疾病. 当前转基因作物是多种多样的，有的含有大量人类必需的某种氨基酸和维生素，有些含有较低脂肪酸和较高品质的油分，甚至有些含有抗癌物质. 现在简要例举一些正在市场上销售或正在开发之中的转基因作物：①低淀粉马铃薯，这种马铃薯在煎煮中可吸收少量的油分；②高赖氨酸含量的玉米和甘薯，赖氨酸含量较高；③赖氨酸、蛋氨酸含量较高的大豆，这种大豆具有较高的动物营养；④高糖分大豆，这种大豆不仅口味好，而且易于消化；⑤超高油质的油菜新品种[2-4] .在发展中国家的许多地区以稻米为主食. 因此，在那些地方缺乏维生素 A 成为一个很严重的健康问题. 据世界卫生组织不完全统计，缺少维生素 A 的个体不仅易受病菌感染，而且可能会导致失明，这一问题大约影响了近 2.5 亿的儿童. 在全世界的一些地区，1/4 的儿童死亡与缺乏维生素有关[3] . 另外，据不完全统计，全球受缺铁影响的人数约为37 亿，尤其是妇女和儿童，贫血使他们体质弱化[3] .可喜的是，最近瑞士联邦工业研究所和Friberg 大学共同开展的研究，有可能解决这以特殊的问题.这两个机构的研究者们利用生物技术将其他植物、细菌及真菌中总共7 个基因转入水稻中，从而产生一个水稻新品系——“金稻”[5] ，这种水稻新品种既含有β-胡萝卜素（维生素A 的前体），又含有铁. 在国际水稻研究所（IRRI）的帮助下，这种水稻新品种将被用作亲本与其他商业品种杂交，然后进行田间试验，最后使它们成为发展中国家都可以获得并种植的新品种.通过传统育种方法提高蛋白质含量的努力成效甚微. Larkins 博士证实[6] ，“全世界作物育种家们已经花了超过30 年的时间来改良玉米和其他谷类作物的蛋白质含量，未取得明显进展. 利用分子遗传学和基因组学的方法，能够揭示玉米富含赖氨酸的复杂遗传性问题，而且试验表明，这一结果适用于其他谷类作物，包括水稻和小麦. 因此，通过转基因技术来大幅度提高禾谷类作物的蛋白质含量是可能的”.农业生物技术的出现为开发具有药用功能的植物品种（包括药用食品），开启了一扇大门. 这些新品种的开发对那些健康条件有限的人来说尤其重要. 疫苗接种工程在世界许多地区已成为一个问题，尤其在发展中国家针对这个问题许多研究者已经考虑进行食用植物疫苗的开发，因为这种疫苗不仅方便，而且成本更低. 据报道，美国至少有40 种利用生物技术生产的疫苗在审定中[3] . 当前的研究主要集中在研制可以释放疫苗的植物，从而使人们免受霍乱和腹泻之苦，因为在发展中国家，这些疾病是导致婴儿死亡的主要原因. 虽然这仅仅是一个开端，但这些令人鼓舞的结果表明，终究有一天，以植物为基础的疫苗将为人类、家畜以及宠物免受致命病害的威胁提供崭新的途径.也许一些将被转变成“工厂”，这种经过设计的工厂能快速生产出药品，从而大大降低生产成本. 例如，科学家们正在研究苜蓿，看它是否能够在改良后产生β-干扰素，因为它对治疗一种肺炎具有潜在的利用价值[6] . 生物反应器（利用各种植物产生大量有用的医药产品）其他方面的研究正在进行当中.转基因作物在提供药品和疫苗方面拥有巨大的潜力. 它们的发展不仅对提高全人类的健康具有深远的意义，而且对挽救世界最贫困地区成千上万的生命具有潜在的意义.1．3 改善生存环境与增加作物产量目前国内外已大面积商品化生产的转基因作物主要是以提高作物抗性（如抗病、抗虫、抗除草剂）和改良作物的性状为主. 这些转基因作物的大面积种植其优越性是十分明显的. 以抗虫转基因棉花为例，它不仅可以抵抗棉铃虫等害虫的危害，提高棉花产量，而且因大量减少了农药施用量，保护了人类赖以生存的生态环境.另外，对植物基因组的深入了解和转基因技术的介入，将有助于扩大作物的种植范围，使世界范围内农业低产出和高度营养不良地区的作物增产. 例如，那些能抗干旱、高盐度以及重金属毒害的转基因作物，可以使目前生活在不可耕地区的人们耕作自己的土地，这样就可减轻世界上诸如热带雨林地区的压力，因为这些地区正在被大量地改造为农田.由于盐碱，全球约有1/3 的灌溉土地不适宜种植作物，这包括印度次大陆的大部分地区[3] . 研究者们已经获得遗传经修饰的抗盐转基因水稻和玉米，从理论上说，将来可能获得一大批耐盐碱的转基因作物[6] .这样一来，农民们就可以用盐水或水质不良的水来灌溉农田了.其他形式的环境压力，如异常高温和干旱，也是作物生产的主要影响因素. 据估计，在美国主要农作物的年平均产量仅仅为其遗传潜力的20%，另外的80%部分则由于不良的环境条件而损失掉[3] . 除此之外，环境的压力极大地限制了作物的种植范围. 例如，由于冰冻气候的影响，在美国的北部和加拿大的大部分地区冬油菜不能被种植. 突发的气候变化对作物的产量也有相当大的影响. 例如在加利弗尼亚，1999 年由于遭受突发的冰冻天气导致其柑橘加工厂大约 6 亿美元的损失[3] .许多传统的植物育种项目中也包含着提高作物对环境耐性的内容，可获得成功的例子却很少，这是因为在提高作物对不良环境的适应过程中，涉及到生理方面和遗传方面的综合知识. 最近，有关研究人员已克隆出导致冻害耐性的“控制开关”基因，这些基因也会影响作物对干燥和高盐度不良环境的抗性[7] .现在，那些导入“控制开关”基因的作物正在被改良和试验.土壤中的有毒金属是人类面临的另一挑战. 例如酸性土壤中的铝在美国东南部、中美、南美、北美的大部分地区以及印度和中国的部分地区已成为一个问题. 研究表明，哺乳动物中的抗金属基因MT 可转移到烟草等作物中，从而使这些作物可以在含这些金属的土壤中生长[8] . 研究者们把这项技术再推进一步，目前他们正试图选育一种能清除土壤重金属污染（如铜、锰和钙等）的作物.1．4 提供可再生资源遗传工程使人类大量应用植物生产“工业原料”成为可能. 例如，作为润滑油、塑料前体以及与健康有关的生物分子原料的特制油. 经过改良纤维和树木新品种可获得优质不易褪色的木材和纸张，这项研究正在开发之中[9] .一种作物可以对长期环境保护产生显著的影响. 具有特殊颜色的转基因棉花就是一个例子. 这些棉花的诞生最终会导致人们对粗糙化学印染需求的下降[6] .采用生物技术可从谷类作物中获取高质量的工业润滑油. 麻省理工学院的Anthony Sinskey 和他同事开展了这方面的研究[10] . 这些研究者又开始了一个百万美元的研究工程，即利用油棕榈来生产生物降解塑料[9] .2 转基因作物的潜在风险20 世纪80 年代后期以来对转基因作物可能存在的风险不断有报道. 随着转基因作物商品化的迅猛发展，认为转基因作物商品化不存在风险或风险不大的报道日益增多. 世界银行1997 年曾邀集一批学者，对转基因作物有一专门报告，这报告对转基因作物商品化基本肯定. 欧洲一些国家对转基因作物的态度与北美国家截然相反. 国际权威性刊物如Nature 等也陆续有转基因作物存在风险的实验报道（有关转基因作物风险评估方法至少已有两本专著）. 以下分几个方面对这一问题进行简单阐述.2．1 杂交转基因作物可能会演变为杂草而产生“超级杂草”或“遗传污染”，对于这些问题人们表示担忧.其实，转基因作物对环境的危险性与传统育种方法改良的同样品种没有区别.栽培作物偶然性地转变为杂草的风险，是微不足道的. 因为这些作物进行了长时间的选育，在选择的这段时间内，野生植物的杂草性状被认真地从杂草中剔除. 通常与驯化有关的性状会使作物依赖于农业环境，因此在野生环境下具有较差的竞争力，而且难以生存或变成具有侵略性的杂草. 同时，耐除草剂、抗虫以及其他重要的栽培性状，并没有将杂草性状转给栽培作物. 另一担忧是人们认为耐杀虫剂或抗虫作物会把它们的遗传优点转移到附近的杂草，从而产生超级杂草[11-13] . 在相关作物物种间，通过杂交进行基因转移是一个自然过程，但是，在不相关作物间，这种杂交是相当少见的. 在相对很少的情况中，可以发生杂交的野生种也是存在的. 例如南瓜和油菜，但许多条件得到满足后基因转移才可能发生（野生近缘种必需在作物花粉的授粉范围内）；近缘种必须与作物在花期上相遇；受精必须发生在近缘野生种上而且必须得到有活力的种子；种子必须能够存活和发育；杂交种子的后代必须能够繁衍或生存下去. 假如这些条件中的任何一个得不到满足，那么基因转移将不会发生. 即使上述条件得到满足，在缺少强有力的选择压力情况下，抗性性状转入野生植物种群的概率是相当低的. 作物的抗性基因在杂草群体中存留下来是不可能的，事实上，如果大量来自作物的基因成为杂草基因组的一部分，这意味着杂草的表现将更像作物，而且它的影响主要被限制在农田系统中，而在农田中通过标准的管理操作将可以控制住杂草.2．2 昆虫对抗虫作物产生抗性另一个公众关注的问题是抗虫转基因作物的大面积种植能否加速抗杀虫剂昆虫的出现[14-15] . 对于昆虫对抗虫转基因作物产生抗性的担忧可以追溯到转Bt 基因作物出现以前，人们在很早以前就发现昆虫会对Bt 喷剂产生抗性. 事实上，在控制害虫种群Bt 抗性进化过程中，Bt 作物可能是一个强有力的武器. Bt喷剂是一种包含不同成分的“鸡尾酒”，不同的成分通常由一个不同的基因编码控制. 而今天Bt 作物仅仅产生一种毒蛋白. 假如昆虫由于暴露在作物产生的特殊Bt 毒蛋白之中而获得抗性，那么它们很有可能仅仅对特殊的毒素产生抗性而对其他Bt 毒素仍然敏感.尽管目前在降低害虫抗性方面，Bt 作物比Bt 喷剂效果好，但将来的转基因作物品种在这一点上可能更有效. “基因堆积”（gene stacking）技术可把多个基因导入同一种作物中. 为了生存，昆虫必须对每种形式的毒蛋白产生抗性. 在北美，通过多个抗性基因来控制小麦秆锈病已沿用了十几年，没有证据表明出现了难以控制的超级物种. 也许在一个昆虫种群中，昆虫产生多抗性的可能性是相当低的.2．3 对非靶标昆虫的影响众所周知，食物链在生态系统中是十分普遍、极其重要的. 转基因植物作为食物链的基本组成部分，很可能会使转基因植物中的外源基因表达产物转移到其它非靶标生物中，从而造成转基因的转移.Schuler 等[16] 综述了抗虫转基因植物对节肢动物天敌的潜在边际效应，其中有许多例子就涉及到外源基因表达产物在食物链中的传递. 这种转移在大多数情形下不会给非靶标动物带来多大的影响，但也有一些带来负面影响的报道. Birch[17] 利用喂饲转Bt 基因马铃薯的蚜虫作为瓢虫的取食饲料，发现喂转基因马铃薯雌蚜虫的卵比对照组的减少1/3，饲喂转基因马铃薯蚜虫的受精卵在未孵化前比对照组死亡率高近3倍，以转基因马铃薯蚜虫为食物的雌瓢虫的存活时间比对照组少一半. Hilbeck[18] 用喂养转Bt 玉米的欧洲玉米螟作为草蛉的饲料，实验结果发现，转Bt 玉米组草蛉死亡率要高于对照组20%左右，该作者推测此结果与转基因玉米中Bt 毒素转移到草蛉体内有关. 美国康奈尔大学Losey 等人[19] 研究发现，在一种植物马利筋叶片上撒上转Bt 玉米花粉后，一种称之为黑脉金斑蝶的幼虫对叶片就吃得少，长得慢，死得快. 4d 后幼虫死亡率达44%，而对照无一死亡. 尽管以上试验均在实验室完成，有许多人为的因素，其结果并不能代表田间的实际情况，但在一定程度上也反映了转基因作物中的外源基因表达产物可通过食物链转移到其他非靶标动物中.3 未来发展趋势转基因作物的商品化种植发展迅速，1992 年为一个国家进入商业化种植阶段，到1996 年增加到6 个国家，2003 年已发展到18 个国家. 转基因作物的种植面积由1996 年的170 万公顷增长到2003 年的6800 万公顷，增加了40 倍，其发展速度是惊人的，预计在未来几年内将继续增长[2] .随着转基因作物的继续扩大，现在开始出现第二次浪潮（第一次浪潮以带有导入抗虫和除草剂基因作物的商业化生产为标志）. 就像前面谈到转基因作物的优越性一样，科研人员目前开发的基因改良作物必将给人们带来更好味道、更多营养和更安全的转基因作物. 同时，人们将加强对转基因作物的生态环境安全性的评价与研究，我国已将该领域列为国家重点基础研究发展规划中. 我们有理由相信，转基因作物将为人类带来更加美好的明天.参考文献：[1]徐洪伟, 刘延平. 转基因作物与农业的现在和未来[J]. 松辽学刊(自然科学版), 2002,(2): 38-40.[2]杨俊海. 种植转基因作物的益处[J]. 甘肃科技, 2004,20(2):145-147.[3]舒庆尧, 王忠华. 转基因作物与绿色药物加工厂[A]. 见:基因工程[C].杭州:浙江大学出版社, 2002:97-104.[4]陈君石.转基因食品[M]. 闻芝梅译.北京:人民卫生出版社, 2003:162-167.[5]YE X, AL-BABILI S, KLOTI A, et al. Engineering the provitamin a biosynthetic pathway into rice endosperm[J]. 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棉花转基因技术研究
（ ． ｉｅｈｏ ｇ ｅ ａｃ ｅｔ ， ｈ ｎｏ ｇＡ ａｅ ｙｏ ｃ ｎｅ；脚 Ｌ ｂｒｔｙｏ １ Ｂ ｔ ｎｌ ｙＲｓ ｒ Ｃｎ ｒ Ｓａ ｄ ｎ ｃｄｍ ｉ ｃ ｏｃ ｏ ｅ ｈ ｅ ｆＳ ｅ ｓ ａｏａ ｒ ｏ ｆ Ａｐｉ ｃｏｉｏｙｏ Ｓａ ｄｎ ｒ ｉ ｅ Ｊ ａ ５ ０４ Ｃ ｉ ｐ ｌｄＭｉ ｂ ｌ ｈ ｎ ｏｇＰｏ ｎ ，ｉ ｎ ２０ １ ， ｈｎ ｅ ｒ ｏｇ ｆ ｖ ｃ ｎ ａ； ２ Ｓｈ ｏ ｏ Ｓｉ ｃｓ Ｓ ａ ｄｎ ｎ ｅ ｉ ｃｎ ｌ ｙ Ｚｂ ５０ ９ Ｃ ｉ ） ． ｏｌ ｃ ｆ ｃ ｎｅ ，ｈ ｎｏ ｇＵ ｉ ｒｔ ｏ Ｔ ｈ ｏ ｇ ， ｉ ２５ ４ ， ｎ ｅ ｖ ｓｙｆ ｅ ｏ ｏ ｈ ａ
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１ 引言
棉花是一种 以利用纤维为主的农作物。据估计 ， 棉花每年创造 的产值有 １ ０ ００ ８ ～２０ 亿美元， ０ 全世界有 １ 亿人 口以种植棉花为生ｎ。棉花同时又是一种非常容易感染病虫害 的农作物， ８ ］ 我国棉花每年因虫 害造成
的产 量损失 约 为 １％ ～１％ ， ０ ５ 而每年用 于棉 花 防治 的杀 虫剂 的剂 量约 占杀 虫剂使 用 总量 的 ２３］ ／ 。随着 生物 技术特 别是基 因工程 技术 的成熟 ， 们认识 到利 用转 基 因技术 改造 棉 花 ， 提高 棉花产 量 以及解 决 环境 问题 人 是
维普资讯
第 ２期
我国转基因棉花研究与展望
ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ ， Ｃ ｐ Ｔ Ｉ ） 、 植物 凝集 素基 因 （ １ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ） 。 Ｂ ｔ 基 因 是 应 用 最 广 泛 的一 类 基 因 ， 对 棉 铃
＋
辽 宁 农 业 科 学
虫、 红铃 虫 、 玉 米螟 等害 虫 有较 高 的 抗性 ， Ｃ ｐ Ｔ Ｉ 基 因对夜 蛾 类 、 灰 翅 夜蛾 类 、 叶 甲类 、 天蛾 类 等 多类
．
关键词 ： 转基因技术 ； 棉花 ； 研 究 进 展
中 图分 类 号 ： ￥ ５ ６ ２ ． ０ ８ 文献 标 识 码 ： Ｂ
“ 转 基 因” 技术 的 巨 大 进 步 打 破 了物 种 之 间
组织 和器 官 ， 不 受 导 人 作 物 基 因 型 种 类 和 被 导 入
的界 限 ， 对 品种 的 抗性 、 品质 、 产量 等 性 状 进行 协 调改 良， 增 强 了人 类应 对 食 物 短缺 、 能源 匮 乏 、 环 境污 染 等一 系列 挑 战 的 能力 ， 已经 成 为 目前 农 业
增产 和 可持续 发展 的重 要手 段 。
作物 器官 的 限制 ， 但 缺点 是转 化 的可靠 性差 ， 整合 效率及 稳 定遗 传表 达效 率也 是最 低 的 。
１ ． ３ 花 粉管 导入 法原 理
受体作 物 自花 授 粉 后 ， 从珠孑 Ｌ 到胚 囊 的一 些
转基因棉的检测研究
嘧啶（ ） ｃ 和乌瞟呤（ ） ｃ 。它们不同 的排列顺序使得有 机体之 间存在 差异。有机体之间的联系越少 ， 则
各 自 Ｄ Ａ 排 列 顺 序 的 差 异 就 越 Ｎ
含有引物 （ 短而有次 序的 Ｄ Ａ单 Ｎ 链） 它会被束缚于变性 Ｄ Ａ的指 ， Ｎ
定 片 段 上 。 生 产 特 效 引 物 的 一 个
７ 展 望
像以往一样 ， 改善安全气囊织
注 册商标
喻盈捷 译 申 熠 校
Ｎｅ ｄ ｖ ｌ ｍｅ ｔ ｏｒａ ｒ ａ ａ ｎ ｗ ｅ ｅｏｐ ｎ ｓ ｆ ｉｂ ｇ ｙ ｒ ｓ
ＭａｉｎｅＢ ｎａ￣， ｏ ａ ｄ ｉｈＰ￣ ｒ ｎｅＧ Ｈ，Ｗ ｐ ｅａ／ ｅ ａｙ ｒ ｎ ｏｇ ｒ Ｐ ｌ ｍｉ Ｈｇ ｅｏｍａｃ ｍｂ ａ ｙ ｅ ｕｐｒ ｌＧｒ ｎ ｔ ｍ
污染和 冒牌 问题。针对 于这 些问题介 绍 了一项关 于转基 因棉 纤维检 测 的十分
用合成农药 、 杀虫剂和化 肥 ， 必须 手工采摘棉花 ， 也就是说 ， 禁止使 用脱叶剂。而 棉花种植地 的土壤 应保持肥沃并不断改善。 尽管不同 的有 机标准之 间存 在差异 ， 但有一条是所有标准一致 赞同的， 那就是——绝对禁止基 因
一
生物棉 、 绿色棉等） 比例还非常小 ，
大概 只 占 全 球 总 产 量 的 ｌ ， 这 ％ 但
比例较之前已有了很大的增长。 在以德语为母语的国家 ， 有机
２０ 年 ， ０７ 全球 ４ ％ 的棉花 种 ３
植 地 （ ０ １５ ０万 公 顷 ） 育 了 大 约 培
培养的准则在 Ｅ ０２ ９ 规章 中 Ｕ２９／ １ 有详细说明。其余的大市场 （ 如欧 盟、 美国、 日本） 也都有各 自对有机
转基因抗虫棉的研究历程与展望
转基因抗虫棉的研究历程与展望转基因抗虫棉是指通过对棉花进行基因工程技术改造，使得棉花具备对虫害具有抗性的能力。
转基因抗虫棉的研究历程可以追溯到1990年代，自那时起，经过多年的努力，已经取得了显著的成果。
未来，转基因抗虫棉的研究将继续深入，以提高产量和质量，并降低对农药的依赖。
1990年代初期，研究人员首次尝试通过基因转移的方法在棉花中引入抗虫基因。
1996年，美国得克萨斯农工大学的研究人员成功地将一种叫做Bt杆菌的基因引入到棉花中，这种杆菌产生的一种名为Bt蛋白的毒素可以杀死多种寄生虫。
这种转基因抗虫棉成为了第一个商业化生产的转基因作物。
转基因抗虫棉的研究持续进行，不断改良和开发新的品种。
在过去的二十多年里，不仅有越来越多的转基因抗虫棉品种被研发出来，也有一些转基因抗虫棉面临了一些挑战。
一些害虫的抗性逐渐地增强，需要不断地研究新的抗虫基因，以应对害虫的演化。
未来，转基因抗虫棉的研究将着重于以下几个方面：首先，研究人员将继续改良已有的抗虫基因，并寻找其他有效的抗虫基因。
不同的虫害对不同的抗虫基因有不同的抵抗能力，因此，研究人员需要不断地寻找新的抗虫基因，提高抗虫能力。
其次，研究人员还将继续研究抗虫基因的作用机制。
对于抗虫基因的作用机制的深入了解，可以帮助研究人员更好地设计转基因抗虫棉品种，并提高其抗虫能力。
此外，研究人员将致力于解决可能出现的抗性问题。
害虫具有较高的繁殖能力和适应能力，可能会出现对其中一种抗虫基因的抗性。
因此，研究人员需要不断开发新的抗虫基因，并采用多基因组合的方式，以提高转基因抗虫棉品种对抗虫害的效果。
最后，转基因抗虫棉的研究还将注重减少对农药的依赖。
农药使用对环境和人类健康都会带来负面影响，而转基因抗虫棉的应用可以减少农药的使用。
未来，研究人员将努力提高转基因抗虫棉的抗虫能力，以减少或甚至消除对农药的需求。
总之，转基因抗虫棉的研究历程已经取得了显著的成果，但仍需继续深入研究。
棉花转基因技术和转基因棉花
及生物多样性保护 （ １。 图 ）
主 要 参 考 文 献
１ 中 国 植 被 编 委 会 ． 国 植 被 ． 京 ： 学 出 版 社 ，９ ０ 中 北 科 １８ ．
测和宣传 教育 ： 于铁路 沿线独特 的 自然 条件 ． 鉴 预测 分 析 施 工 期 和 运 营 期 对 生 物 多 样 性 及 其 生 态 环 境 的 影 响分 析 十分 重要 。 建议 开 展相 应 的生 态 监 测 工 作 。 为 合 理 调 控 人 类 活 动 的 方 式 、 模 和 强 度 。 区域 社 会 规 使 经 济发 展 和生 态 环 境 保 护 相 协 调 。 进 铁 路 沿 线 地 区 促 的可 持 续 发 展提 供 科 学 依 据 。同时 配 合 国 家级 自然 保 护 区的 工 作 ， 极 开 展 铁 路 沿 线 植 被 保 护 与 恢 复 的 科 积 学 研 究 和 宣 传 教育 工作 ６ 重视 铁 路 沿线 植 被 恢 复与 重建 的攻 关 技术 研 究 ： ） 针 对 气 候 变 化 与 工 程 建 设 对 铁 路 沿 线 自然 植 被 的 影 响， 根据 高 寒 地 区生 态 演 替 的 基 本 原 理 ， 择 若 干 高 选 寒 典 型 草 地 生 态 系 统 类 型 （ 寒 草 原 、 寒 草 甸 及 沼 高 高 泽 湿 地 等 ） 极 开 展 青 藏 铁 路 沿 线 植 被 恢 复 与 重 建 的 ， 积 技 术 攻 关 ， 铁路 沿 线 的 生 态 系统 保 护 与 生 态 恢 复提 为 供 科 学 依 据 与 技 术 支 撑 ， 进 铁 路 沿 线 的植 被 恢 复 以 促
左 右 即可 转 育 成 功 。农 杆 菌 介导 法 最 大 的 限制 因子 是
转基因棉花
转基因抗虫棉的发展以及存在的问题张文亮26 摘要：棉花是重要的农作物以及经济产物，自上个世纪90年代以来，由于棉铃虫在我国大部分棉区持续性大发生或爆发，给棉花生产带来了巨大的威胁，因此开始进行抗虫棉的研究。
本文叙述了抗虫棉的发展过程以及抗虫棉的特点，从而对转基因抗虫棉有了更深刻的了解，不仅仅停留在其优点，也发现了它的潜在危害，毕竟所有事物都是有两面性的。
关键词：转基因棉花、抗虫棉、抗虫性、Bt蛋白、Abstract：Cotton is one of the important crops and economic product, since the 90s of last century,because of the cotton bollworm in major cotton growingareas of China continuing occurrence or outbreak,cotton production has brought great threat, so startstudy on insect resistant cotton. This paper describesthe Bt cotton in the development process and characteristics of the insect resistant cotton, thusof insect resistant transgenic cotton have more profound understanding, not only stay in the utilitymodel has the advantages of, also found the potentialharm, after all, all things are two sides.Keywords: Transgenic cotton、bt cotton、insect resistance、Bt protein正文棉花是我国仅次于粮食的第二大农作物，对国民经济的发展也有着极其重要的影响。
论转基因棉花及其发展状况
论转基因棉花及其发展状况摘要：棉花是重要的经济作物，可是一些地区农业生产中的水利灌溉条件不优越，然而转基因棉花克服了这个困难，但是同样面临其他严峻的挑战就是对环境的影响以及其他影响。
本文就转基因棉花来现状及存在问题等来探讨一下转基因食品的发展前景。
近年来，我国的转基因研究取得了较大发展，并且在基因药物、转基因作物、农作物基因图与新品种等方面具有相对比较优势。
目前已批准棉花、番茄、辣椒、番木瓜、矮牵牛为商品化的转基因作物。
其中转基因棉花育种及产业化在我国取得了巨大的成功，不仅为增加我国植棉的经济效益、保护农业生态环境和维护棉农身体健康作出了突出贡献，而且扭转了美棉公司垄断我国转基因棉种市场的严峻局势，为保障我国棉纺织业持续健康的发展起到了举足轻重的作用【1】。
下文综合网上的资料与老师的讲解总结了转基因技术在世界棉花育种中取得的成就，同时对转基因棉花巨大的市场潜力以及产业化过程中存在的问题提出观点。
对我们更充分的了解转基因食品的应用技术、现状、发展前景有很大的帮助，具有重要的现实意义。
关键词：转基因抗虫棉，应用发展，品质改良前言我国转基因棉花研究近10年取得重大进展：研制出转基因抗虫棉，已审定的品种正在生产上大面积推广，累计达160khm2；建立了Bt棉的遗传育种、栽培、良种繁育、抗虫性鉴定、棉铃虫的抗性治理、棉田害虫综合防治以及安全性评估等一整套技术体系；棉花抗病基因工程和棉纤维品质改良的基因工程也取得了进展。
虽然转基因抗虫棉种植面积在我国逐年增加，取得了显著的经济和社会效益，但存在的抗性单一、缺乏品质改良品种以及市场监管混乱等问题，严重影响了我国棉业的健康发展。
据记载，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，目前已有二十几个国家种植转基因作物。
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。
转基因双价抗虫棉的原理
转基因双价抗虫棉的原理今天来聊聊转基因双价抗虫棉的原理。
你看啊，就像我们在生活中总会想各种办法来防止害虫侵害我们心爱的东西一样，比如说我们为了防止米生虫会在米缸里放些花椒之类的东西。
那棉花也是这样啊，棉花可是非常容易被害虫盯上的，要是被害虫大规模地祸害，那棉农可就损失惨重了。
转基因双价抗虫棉，这里面的“双价”就是说它有两种武器来对抗害虫呢。
这就要说到植物昆虫之间斗争的故事了。
棉花最常见的害虫呢，就是棉铃虫等了。
而基因工程就像一个聪明的魔法师，通过转基因技术把能抗虫的基因转到棉花里面去。
打个比方啊，这个转基因双价抗虫棉就像是一个有超级保镖的城堡。
里面的这两种抗虫基因就好比两个特别厉害的保镖。
一个保镖呢是来自苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis，简称Bt，这里啊，Bt就是一个比较专业的术语啦，它是一种很神奇的细菌，能产生一种对害虫特别厉害的毒素）中的Bt毒蛋白基因，这个毒蛋白对棉铃虫之类的害虫来说就像是致命的毒药。
害虫只要吃了含有这种Bt毒蛋白的棉花叶子啊，那肚子可就受不了，最后就一命呜呼了。
另一个基因武器也不简单，它就像另一种暗器。
不过老实说，我一开始也不是那么明白这个基因具体的作用机制。
但经过学习发现它也是一种可以增强棉花对害虫防御能力的基因。
有意思的是，这就像我们预料的那样，有了这两个基因的棉花啊，害虫就不敢轻易来犯了。
在棉农那里这可是非常实用的好东西。
以前农民伯伯要用好多农药去打虫子，不仅成本高，对环境也不好，就像我们生病一直吃抗生素，体内细菌慢慢就有抗药性了一样，害虫对农药也会慢慢有抗性。
但是转基因双价抗虫棉这种天然的抗虫能力就避免了这些问题。
不过啊，这也不是就完全没有注意事项了。
有人就担心这个转基因作物会不会影响其他生物之类的。
这就要进一步好好研究啦。
说到这里，你可能会问这种转基因技术还能用在哪些作物上呢？其实在其他很多作物改良上都可能可以用到类似的技术思路哦。
我自己感觉这个转基因技术就像打开了一扇新窗户，未来在农业生物安全等等方面都值得大家多思考多探讨呢。
棉花转化实验报告
棉花转化实验报告棉花转化实验报告一、引言棉花是世界上最重要的经济作物之一，广泛用于纺织品、纸张和食品工业。
然而，传统棉花种植面临着许多挑战，如病虫害、环境压力和耕地资源有限等。
因此，寻找一种高效的棉花转化方法，以提高产量和抗性，对于农业发展具有重要意义。
二、材料与方法本实验选取了常见的棉花品种作为研究对象，通过基因转化技术引入外源基因，以提高棉花的产量和抗性。
具体步骤如下：1. 构建转化载体：将目标基因与转化载体连接，构建出适合棉花转化的载体。
2. 组织培养：采集棉花幼胚作为外植体，在含有适当激素的培养基中进行愈伤组织的诱导和增殖。
3. 基因转化：将构建好的转化载体通过农杆菌介导法导入棉花愈伤组织细胞中，利用细胞的再生能力使转基因棉花植株产生。
4. 筛选转基因植株：通过对转基因植株进行筛选，利用PCR等方法检测目标基因是否成功转化。
5. 鉴定转基因植株：通过观察转基因植株的形态特征、生长情况和抗性等性状，对转基因棉花进行鉴定。
三、结果与讨论经过一系列的实验操作，我们成功地将外源基因导入了棉花植株中，并获得了转基因棉花。
通过PCR分析，我们确认了目标基因的存在。
在鉴定转基因棉花的过程中，我们观察到转基因植株在生长速度、花期和产量等方面均表现出了显著的改善。
同时，转基因棉花还表现出更好的抗虫性和耐逆性，对病虫害的抵抗能力明显增强。
这一实验结果表明，通过基因转化技术可以有效地提高棉花的产量和抗性。
转基因棉花具有广阔的应用前景，可以为农业生产带来诸多益处。
然而，我们也应该注意到转基因技术的潜在风险和争议。
在推广应用转基因棉花之前，需要进行更多的安全性评估和环境影响研究，以确保其对人类和环境的安全性。
四、结论本实验通过基因转化技术成功地将外源基因导入棉花植株中，获得了转基因棉花，并证实了转基因棉花在产量和抗性方面的优势。
这一研究为棉花种植的发展提供了新的思路和方法。
然而，转基因技术的应用仍需要更多的研究和评估，以确保其安全性和可持续性。
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对转基因棉花的浅析摘要：1990年，美国利用生物技术，合成B.t杀虫基因，导入棉花获得抗虫转基因棉花，成为世界上第一个拥有转基因抗虫棉的国家。
我国“抗虫棉研究”在“七五”期间开始进行。
“八五”期间，在“863”计划资助下，也人工合成了CryIA(b)和CryIA(c)杀虫基因导入我国棉花主栽品种获得成功，成为继美国之后，第二个拥有自主研制抗虫棉的国家。
关键词：转基因；棉花；抗虫；种植正文：转基因棉花是指把其他物种中的有用基因导入棉花的基因组后，获得了该基因功能的棉花。
1990年，美国利用生物技术，合成B.t杀虫基因，导入棉花获得抗虫转基因棉花，成为世界上第一个拥有转基因抗虫棉的国家。
我国“抗虫棉研究”在“七五”期间开始进行。
“八五”期间，在“863”计划资助下，也人工合成了CryIA(b)和CryIA(c)杀虫基因导入我国棉花主栽品种获得成功，成为继美国之后，第二个拥有自主研制抗虫棉的国家。
“九五”开始，“抗虫棉”的研究又被国家“863”计划立为重大项目，进一步开展单价基因、双价基因及多价基因抗虫棉的研究，分离新的抗虫基因及抗刺吸式口器害虫（蚜虫）新基因的分离，改造及合成融合蛋白基因，对获得的新基因进行重组，构建高效植物表达载体。
同时“九五”期间，“863”计划还将根据目前单价抗虫棉可能存在的棉铃虫产生抗性的问题，在生产中使用的持久性问题，环境释放安全性问题，遗传分离及稳定性问题，以及田间加代选择农艺性状以及蚜虫危害等问题作深入的研究。
（中国转基因棉花产业化背景）1、转基因棉花的现状1.1我国的转基因棉花情况来自中国农业科学院棉花研究所的最新统计显示，今年全国转基因抗虫棉种植面积达4000多万亩，占棉花总面积一半以上。
今年全国转基因抗虫棉种植面积达4656万亩，而国产转基因抗虫棉种植面积达到70％左右。
目前全国种植转基因抗虫棉的省份有11个。
其中河北、山东、河南、安徽4省实现了100％的种植,据中国农业科学院棉花研究所有关负责人介绍，我国目前已经建成高效、工厂化的棉花转基因技术体系，培育成功的转基因棉花新品种已达8个，年产转基因棉花6000株以上。
此外，转基因抗虫棉亩产比普通棉花高出15%以上，直接增加了农民收入。
全国的转基因棉花为农民带来的效益加起来接近100个亿。
目前，国产转基因抗虫棉种植面积累计达到7000多万亩，平均每亩增收140元至160元。
（刘斌，2004）1.2其它国家转基因棉花情况1.2.1印度据亚太地区农业生物技术联盟（APCoAB）的新报告，2008-2009年，印度的转基因棉花种植面积达到760万公顷，占印度棉花总面积近81%。
APCoAB是亚太地区农业研究协会（APAARI）的一个项目。
报告说，目前35个以上的种子公司和公共部门从事发展转基因棉花，转基因棉花杂交种用于商业品种数已超过600个。
此外，印度农业研究理事会——个公共研究机构——已发布第一个真正的新品种。
During the past three years, Indian cotton scenario has changed dramatically, largely due to the adoption of Bt cotton. The number of Bt hybrids released for commercial cultivation till date has crossed 600 with more than 35 seed companies and public sector institutions currently engaged in their development. In addition, the first true breeding variety has also been released by the Indian Council of Agricultural Research (ICAR), a public sector institution.（Bt Cotton in India: A Status Report (2nd edition) ）1.2.2巴基斯坦巴基斯坦国内已开展转基因棉花种子生产工作，另外，巴方正在和美国孟山都(Monsanto)公司洽谈10亿美元转基因棉花种子的购销合同。
据悉，巴基斯坦棉花种植总面积为800万英亩，现有转基因棉花种植面积约270万英亩，目标是使转基因棉花种植面积要达到棉花种植总面积的60%，预计棉花产量将因此提高40%。
（转基因棉花，百度百科）2、转基因棉花类型2.1转基因抗虫棉花2.1.1 防治鳞翅目害虫的Ｂｔ棉花苏云金芽胞杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ，Ｂｔ）在芽胞形成阶段会产生伴胞晶体，该晶体被鳞翅目昆虫取食后，在其中肠蛋白酶的水解作用下被激活，活化的毒素能与中肠特异性受体结合，导致中肠孔洞形成而使昆虫死亡。
目前发现并登记的ｃｒｙ１～ｃｒｙ６７基因大约有１９０多种，其中ｃｒｙ１Ａｂ基因、ｃｒｙ１Ａｃ基因、ｃｒｙ１Ｆ基因、ｃｒｙ２Ａｂ基因、ｃｒｙ２Ａｅ基因等被用于转基因抗虫棉工程。
2.1.2防治棉盲蝽的Ｂｔ棉花Ｂｔ棉表达的Ｃｒｙ杀虫基因对鳞翅目和鞘翅目昆虫有较好的防治效果，对半翅目的防效甚微。
研究表明，长期种植Ｂｔ棉花引起的害虫地位演化导致棉田的次要害虫棉盲蝽发生数量增多，成为了Ｂｔ棉的主要害虫。
国外公司已针对这一问题开展了抗棉盲蝽转基因棉花研究，但尚未注册。
如：Ｂａｕｍ等发现了一种新型的对棉盲蝽有较好防治效果的Ｂｔ杀虫蛋白基因，在转基因抗虫棉上表达的这种３５ｋＤ的Ｂｔ杀虫蛋白能够有效控制棉盲蝽的生长发育2.1.3营养杀虫蛋白棉花在Ｂｔ毒素研究过程中发现，一种在芽胞形成前的营养阶段分泌和产生另一种非δ－内毒素的杀虫营养蛋白，即Ｖｉｐ蛋白（ｖｅｇｅｔａｔｉｖｅｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄａｌｐｒｏｔｅｉｎ，Ｖｉｐ），被称为第２代杀虫蛋白。
Ｖｉｐ蛋白与ＢｔＣｒｙ毒素的结构和功能完全不同，对鳞翅目和鞘翅目有很好的效果。
Ｓｙｎｇｅｎｔａ公司（Ｇｒｅｅｎｓｂｏｒｏ，ＮＣ，ＵＳＡ）对表达Ｖｉｐ蛋白的转基因抗虫棉进行了多年的田间杀虫效果评估，结果表明该转基因抗虫棉能较好控制棉铃虫的种群。
2.1.4 RNAi转基因棉花植物介导的昆虫ＲＮＡｉ技术，可以有效、特异地抑制昆虫基因的表达，从而抑制害虫的生长，为农业害虫的防治提供了特异性更强且环境安全的新思路。
目前虽然国内外尚没有ＲＮＡｉ转基因抗虫棉花注册，但已成为十分活跃的研发领域。
以ＲＮＡｉ技术为基础的转基因抗虫棉有望在将来的害虫防治领域中发挥重要作用。
2.2耐除草剂棉花2.2.1耐草甘膦棉花耐草甘膦基因是属于表达靶标酶类耐除草剂基因棉花。
此类型的耐除草剂基因棉花产生靶标酶或靶标蛋白质，使棉花吸收除草剂后，仍然能进行正常代谢作用。
５－烯醇式丙酮酰莽草酸－３－磷酸合成酶（ＥＰＳＰＳ）是棉花氨基酸循环莽草酸代谢途径中一个很重要的酶。
草甘膦通过抑制ＥＰＳＰＳ，造成植物体内氨基酸代谢莽草酸途径的中断。
通过农杆菌介导法等方法，导入ｅｐｓｐｓ基因的棉花植株对草甘膦有较好的耐性。
2.2.2耐草铵膦、双丙氨膦棉花耐草铵膦、双丙氨膦棉花是属于表达修饰酶类的转基因耐除草剂棉花。
此类型的耐除草剂棉花产生能修饰除草剂的酶或酶系统，在除草剂发生作用前对其进行修饰从而失去除草能力。
ｂａｒ基因编码乙酰转移酶基因（ＰＡＴ），对草铵膦、双丙氨膦进行修饰，反应产物能被顺利代谢使其失去除草能力。
通过转入ｂａｒ基因使棉花对草铵膦、双丙氨膦都有较好的耐性。
2.2.3耐磺酰脲类（绿磺隆等）棉花这类是属于表达异构酶类耐除草剂棉花，可以产生对除草剂不敏感的靶标酶或蛋白的异构体。
ｓｕｒｂ－Ｈｒａ基因通过编码改变空间构型的乙酰乳酸合酶（ＡＬＳ）使磺酰脲类除草剂失去作用，从而保护植物的正常生理活动。
同样ｐｓｂＡ基因通过表达突变的光系统ＩＩＱＢ蛋白使植物体具有三氮苯类除草剂的耐性。
2.3纤维品质改良转基因棉花棉花纤维是由胚珠外珠被表皮层的单细胞分化而来，其长度、强度、细度等品质性状是评价棉花质量的重要标准。
提高棉纤维品质尤其是纤维强度，是当前棉花育种工作中的一个重点。
传统育种在棉纤维品质改良方面起到了重要作用，但由于受到育种周期长、外源种质利用困难、产量较低等因素的限制，用常规育种技术进行纤维品质改良进展缓慢。
利用基因工程来取得这方面的突破值得探索。
近年来，国内外科研人员相继开展了用外源纤维改良基因改良棉纤维品质的探索性研究并取得较快的进展。
Ｚｈａｎｇ等利用植物基因工程技术，通过外源启动子提高吲哚乙酸合成基因ｉａａＭ表达，从而促进了生长素在棉花胚珠上皮中的合成，棉纤维品质得到了较大的提高。
（刘晨曦，吴孔明，2011）3、我国转基因棉花存在问题一方面，抗虫棉自身存在以下问题：种子活力相对比较弱；前期生长势弱，后期易早衰；中期易发生茎枯病死苗；前期抗性强，后期抗性弱；抗性范围窄等。
（王孝纲，夏松波，张教海，2003）另一方面，转基因棉花市场也缺少相应的监管。
近年来，市场上转基因品种种类繁多，品种质量良莠不齐，标签标注混乱，存在不法商贩将非转抗虫基因棉当转基因抗虫棉销售，或者将转基因抗虫棉当非转基因抗虫棉销售等现象，转基因棉花市场监管混乱。
棉农自身对转基因棉认识不足，又缺乏鉴别能力，这导致棉农对产品质量缺乏信任。
说明我国相关法律、法规还有待完善。
（高飞，2009）4、转基因棉花的前景到目前为止，棉花转基因技术革命已经进行了23年，美国棉花公司CEO 杰·伯利·沃沙玛(J. Berrye Worsham)对这项技术充满了信心。
他表示，生物技术将使棉花产量大幅增加，且种植过程需要的水和土壤更少，大大减少了对环境的影响。
（转基因棉花发展前景分析预测）同时，中国农业科学院棉花研究所研究员张永山认为，以改良纤维品质、提高产量，增加抗旱性和提高抗病性为代表的新型转基因棉花表现出良好的效果和广阔的应用前景。
利用转基因技术，结合常规育种和分子标记辅助育种等手段，加快这些新型基因的生产应用将会促进我国转基因棉花的全面快速发展，为棉花生产的可持续发展提供战略支撑。
（新转基因棉花前景广阔）具体到抗虫棉，可以从以下方面来增强抗虫棉的前景：转基因抗虫棉与常规抗虫棉相结合；双价或多价抗虫棉取代单价基因抗虫棉；加快转基因抗虫杂交棉发展。
（国内转基因棉花现状报告）所以，我们可以从中发现转基因棉花有很大的发展空间。
参考文献：1、《中国转基因棉花产业化背景》，网络文献，/p-180********.html；2、刘斌，《中国转基因棉花种植面积首次占棉花总面积一半以上》；央视国际，2004-09-24；3、Bt Cotton in India: A Status Report (2nd edition)，/publications/bt-cotton-in-india-a-status-report -2nd-edition.html；4,、转基因棉花，百度百科，/link?url=tI1ecNu-Si7MyvqtWTsg_oDUsTsvQPTfsZnkJ 514_432fmygtB9aieLVPuFm9Zbh；5、刘晨曦，吴孔明；《转基因棉花的研发现状与发展策略》；植物保护，2011,37（6）：11-17；6、王孝纲，夏松波，张教海；《我国转基因棉花育种概况与展望》；湖北农业科学，No.3,2003,第32页；7、高飞，《我国的转基因棉花的发展状况及存在问题》；中国测试，2009.11，第35卷第6期；8、《转基因棉花发展前景分析预测》，网络文献，/news/20130828/112301898.html；9、《新转基因棉花前景广阔》，网络文献，/newscenter/shownewsinfo.php?Class_ID=OA0000&Info _ID=2013111400264；10、《国内转基因棉花现状报告》，网络文献，/p-781441360410.html。