水稻转基因育种研究进展 7
水稻遗传转化研究进展
了可 育的转 基 因粳稻 和籼稻植 株 。从 此水稻转 基 因 研究褥 到 了飞 速 的发 展 ， 得 了大 量稳 定遗 传 的转 获
基 因水 稻植 株 ， 使水 稻 成 为单 子 叶植 物 遗传 转 化 的 模式植 物 ， 为其 它禾 本 科作 物 基 因转 化 和基 因 调控 研究奠 定 了 基础 。同 时 发 明 了 多 种 转 化 技 术 和方 法， 主要 有 基 因枪 法 、 Ｅ 法 、 融 合法 、 杆菌 介 ＰＧ 电 农 导法 、 花粉 管 通 道 法 、 光 介 导 法 和 Ｄ 激 ＮＡ 吸收 法 。
摘
要 ： 水稻遗传转化的主要方法 ， 包括农杆菌介导法 、 因枪 法、 基 电激法、 Ｅ Ｐ Ｇ法等。论述 了用于水稻转化
的各种外 植体 、 影响水稻遗传转化和植株 分化的各种 因素 、 各种标记 基 因及 相应 的选 择方法和 外源基 因在转基 因 水稻 中的遗传规律 ， 比较了常用启动子在水稻中的表 达强 度 ， 一些 已转 移到优 良水稻 品种中的有益农艺性 状基 因，
ａｉｎ．Ｅ ｅｔｏ ｏ ａ ｏ ＥＧ ｎ ∞ １ ｔ ｅ ｔｏ ｓ ｔ ｏ ｌｃｒｐ ｒｆ ｎＰ ｉ ａ ｄｓ ｅｏｈ ｒ ｍｅｈ ｄ Ｖａｉｕ ｘ ｌｎ ｒｄｆ ｒｎ ｅｉｅｙｍｅｈ ｄ ．ｆｅ ｒ ｆ ｃｉｇｒ ｅ ｒｏ ｓｅｐａ ｔｆ ｉ ｅｅ ｔ ｌ ｒ ｔｏ ｓ ￣ ｔ ｓａｆ ｔ ｉ ｏ ｆ ｄ ｖ ｏ ｅ ｎ ｃ
如抗病 、 抗虫 、 抗除草剂等 ， 介绍 了它们在水稻 品种改 良中所发挥的作用。 关键词 ： 水稻 基因 遗传转化
Ｔｈ ｖ ｌ ｐ ｅ ｔｏ ｃ ｎ ｔｃ Ｔｒ ｎ ｆ ｒ ａ ｉｎ ｅ Ｄｅ ｅｏ ｍ ｎ ｆＲｉｅ Ｇｅ ｅ ｉ ａ ｓ ｏ ｍ ｔｏ
Ｗ ａ ｇＪｎ ｕ Ｌ ｎ Ｘｉ 】 Ｌ ｉｇ ｈ ｇ ｎ ｉ ｇｙ ｉ ｕ ｌ ｖｎ ｉ ｎ ｓａ ｚ Ｍ ｎ
浅析我国转基因水稻的研究
文章编号: 1671一7597 (2008) 04200 1一 0 01
水稻是我国的重要经济作物和粮食作物. 水稻分布极其广泛，由于生 态环境的复杂性和所处地理环境的影响，水稻在漫长的进化过程中，形成 了极其丰富的遗传多样性，染色体组型和数目 复杂多样，成为研究稻种起 源、演化和分化必不可少的 材料。 植物转基因技术是利用遗传工程手段有目的地将外源基因或D A N构 建，并导入植物基因组中，通过外源基因的直接表达，或者通过对内源基 因表达的调控，甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达，使植物获 得新性状的一种品种改良技术。它是基因工程、细胞工程与育种技术的有 机结合而产生的一种全新的育种技术体系。转基因技术可以将水稻基因库 中不具备的各种抗性或抗性相关基因转入水稻， 进一步拓宽了水稻抗病基 因源，为抗病育种提供了一条新途径。 一、国内外的转甚因技术 转基因技术自 世纪7 年代诞生以来，已经取得迅速的发展. 到目 0 2 0 前 为止，中国已 经是全球第4大转基因 技术应用国。 转基因生物技术的应用，大多分布在抗虫基因工程、抗病基因工程、 抗逆基因工程、品质基因工程、品质改良基因工程、控制发育的基因工程 等领域。中国是继美国之后育成转基因抗虫棉的第二个国家。现在河北省 与美国孟山 都合作育成33 抗虫棉 ( 高抗棉铃虫、抗枯萎病、耐黄萎病) 。 B 由中国农科院生物中心、江苏省农科院导入B 基因，由安徽省种子公司， t 安徽省东至县棉种场共同选育的抗虫棉 “ 国抗1号”在安徽省己通过审定。 国际水稻所将抗虫基因导入水稻，育成抗二化螟、纵卷叶螟的转基因水 稻。中国农科院、中国农业大学、中国科学院、河南农科院等许多科研单 位和高校将几丁质酶和葡聚糖酶双价基因导入小麦育成抗病转基因小麦、 转基因烟草、转基因水稻等等。英国爱丁堡大学将水母发光基因导入烟 草、芹菜、马铃薯等作物，获得发光作物，驱赶害虫. 至于油菜方面利用转基因工程培育雄性不育系及其恢复系的研究，亦 取得了突破性的进展。比利时为了提高菜饼粗蛋白质的含量，将一种草控 制的蛋白质基因转移到油菜上来，选出高蛋白质含量的转基因油菜品种。 瑞典Sv lo. e叨 l l 等公司利用基因工程技术将外源基因导入甘蓝型油菜， a elbu 培育成抗除草剂油菜新品种; 比利时咫5公司采用基因工程手段创造出新的 油菜授粉系统; 法国应用原生质体融合技术将萝 卜 不育细胞质的恢复基因 引入甘蓝型油菜，充分利用萝 卜 不育细胞质不育彻底的特性，实现了萝 卜 不育细胞质的三系配套，对推动全球杂交油菜育种具有革命性的影响。 二、我国转. 因技术在水相上的应用及研究进展 我国是农业超级国，因此，中国人吃饭问题的关键是水稻问题 ( 高产 和抗性问题) ，而水稻问题的核心便是转基因技术在水稻中的成功应用。 近年来，植物抗病毒基因工程的技术路线己趋向成熟，国内外相继开 展了 水稻东格鲁病、条纹叶枯病、 黄矮病、矮缩病等8种病毒病的转基因育 种研究，将各病原病毒的外壳蛋白基因、复制酶基因、编码结构或非结构 蛋白 基因干扰素c N 等分别导入水稻，获得了抗不同病毒病的转基因株系 DA 或植株。在我国，转基因技术在水稻中的应用己 经取得了惊人的成果。 ( 一) 转基因技术在提高水稻植株的抗B r 除草剂的成果 s a a 王才林等利用花粉管通道法将抗Ba t 除草剂的ba 基因导入水稻品系 s a r “ 2”，获得转基因植株。抗性鉴定表明，转基因植株能充分表达对 3 E a t B s a除草剂的抗性; 通过对转基因植株后代P R C 分析，证实ba 基因已整合 r 到受体植 基因 株的 组中， 遗传分析表明， r 基因能 ba 在有性生殖过程中 传递 给后代， 并在T代开始分离出抗性一致的稳定 株系. 段俊等利用转荃因技 术， 成功将抗除草剂ba 基因转 r 入水稻恢复系明恢 ，并在此基础上育成了 6 8 明 3 B、 8 B、 恢6 优6 双七B 等抗除草剂转ba 基因 r 恢复系3 多个. 同时 0 利用明
转基因水稻的研究进展
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ａｄ ａ ｃ ｆ Ｔ ａ ｓ ｅ ｉ ｃ ｓ ａ ｃ ｖ ｎ ｅ ｏ ｒ ｎ ｇ ｎ ｃ Ｒｉｅ
Ｓ ＮＧ Ｄｏ ｇ ｍｉｇ Ｏ ｎ — ｎ ，ＨＥ Ｍｅ，ＭＥＮＧ ｈ ｏ ｈ ，Ｌ ｈ ｎ ｇ ａ ｇ ＨＡＮＧ Ｊｎ —ｏ ｇ ｉ Ｚ ａ — ｅ Ｉ Ｃ ｕ — ｕ ｎ ，Ｚ ｉｇ ｌｎ ，ＣＨＥＮＧ Ｆ ｎ — ａ ａｇ ｙｎ （ ｉ ｅｅｒｈ Ｉｓ ｔｔ ｅ ｏｇｉ ｇＡ ａ ｅ ｙ ｏ ａ ｄ Ｒ ｃａ ｔ ｎ Ｓｉｎｅ， ｉ ｍｓ ｅ ｏｇｉ ｇ １４ ０ ， ｈｎ ） Ｒｃ Ｒ ｓａｃ ｎｔｕｅ ｅ ｉ ，Ｈ ｉ ｎｊ ｎ ｃｄ ｍ ｆＬ ｎ ｅｌ ｉ ｃ ｃｓ Ｊ ｎ ｉ ｉ ｎｊ ｎ ０ ７ Ｃ ｉａ ｌ ａ ｍａ ｏ ｅ ａ ，Ｈ ｌ ａ ５
枪法 。 １１ 农 杆 菌 介导 法 ．
农 朴 菌 介 导 转 化 法 是 将 外 源 基 因插 入 农 杆 菌 的 质 粒 ｊ ，由 载 体 将 外 源 冈转 移 整 合 到 植 物 细 胞 基 组 ｔ 二
ｏ ｒ ｎ ｇ ｎ ｃ ｉｅ ｒ ｕ ｄ ｔ ｅ ｗ ｒｄ ｓ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｎ ｈ ａｅｙ ｏ ｒ ｎ ｇ ｎ ｃ ｉｅ ｓ ｐ ｏ ｐ ｃ ｅ ． ｆ ｔａ ｓ ｅ ｉ ｃ ａｏ ｎ ｈ ｏ ｌ ｉ ｎ ｒ ｕ ｅ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｆｔ ｆ ｔ ｓ ｅ ｉ ｃ ｉ ｒ ｓ ｅ ｔ ｄ ｒ ｏ ａ ｒ Ｋｅ ｒ ｓ ｒ ｎ ｇ ｎ ｅ ｉ ｅ ａ ｅｙ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｔ ａ ｓ ｅ ｉ；Ｒ ｃ ；Ｓ ｆ ｔ
水稻品种改良的方法及进展
水稻品种改良的方法及进展水稻是世界上最重要的粮食之一，因其高产、广适性、适应性强等特点，被广泛种植。
随着人口增加和生活水平的提高，对水稻的需求也越来越高，因此，水稻品种改良的研究变得越来越重要。
本文将介绍水稻品种改良的方法及进展。
一、遗传育种法遗传育种法是水稻改良中最常用的方法之一，其原理是选择合适的亲本进行杂交，使得后代具有更好的性状。
水稻育种的核心是选优育优，利用良种亲本杂交，根据后代的表现选取其中最优良的个体进行选种。
经过多代循环选择，最终繁育出优质高产、抗病虫害、适应性强等性状优良的品种。
二、基因编辑技术基因编辑技术是近年来新兴的水稻品种改良技术之一，它能够修改或替换水稻基因组中的特定基因，以改善其性状。
该技术基于特定的酶系统CRISPR-Cas9，可精准地切除水稻基因组中的目标基因，并在其切位点插入新的DNA片段，使得水稻基因组中的该基因得到改良，从而达到良种选育的目的。
三、遗传多样性利用遗传多样性利用是另一种常用的水稻品种改良方法。
根据水稻生态环境的变化，选择适应这些变化的水稻种质资源进行育种，是提高水稻生产能力和水稻抗性的关键。
通过对不同种源的杂交，产生更强的适应性、更高的产量和更好的品质的优良基因型，从而实现优质高产和全面抗逆的综合性状。
四、分子标记辅助选择分子标记辅助选择是一项快速、准确、高效的水稻品种改良技术，可通过特定的分子标记对遗传多样性进行筛选和鉴定。
分子标记辅助选择技术不仅可以在不破坏遗传多样性的情况下提高选择的准确性，还可以在更短的时间和更少的花费中获得更多的品种信息。
五、生物技术配合种质创新生物技术与种质创新的配合运用是目前最具发展潜力的水稻品种改良手段之一。
常见的生物技术包括组织培养、基因克隆、基因工程、植物混合和转基因技术等。
将生物技术与种质创新相结合，既可利用生物技术创新、改良和优化基因型，又可利用种质创新繁育更优质的水稻品种，以实现水稻生产和品质口感的全面提升。
水稻基因设计育种的研究进展与展望_郭龙彪
水稻基因设计育种的研究进展与展望郭龙彪 程式华＊ 钱 前＊(中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室,浙江杭州310006;＊通讯联系人,E-m ail:shcheng@;q ianqian188@hotmail. com)Progress and Pro spects of Breeding by Gene Design in RiceG UO Long-biao,C H ENG S hi-hua＊,Q IAN Qian＊(S tate Key Laboratory o f Rice B iolog y,China National Rice Research Institute,H a n gzhou310006,Ch ina;＊C orresp o n ding authors,E-mail:s h cheng@;qianqian188@)Abstract:Prog ress in molecular ma rkers,gene engineering and genomics are beneficial to direct selection and crop breed-ing by desig n.Breeding by desig n is a concept that aims to contro l all allelic va riation for all genes o f ag ronomic impo rtance.This concept can be achieved through a combination of precise genetic mapping,high-resolution chromosome haplotyping and ex tensive phenotyping.T hanks to ma rker technology and software tools available today,and the fine-mapped/cloned g enes in rice and their related G P data bank,this goal can now be achieved.Some related techniques concerning molecular breeding and breeding by gene-design,a highlight of breeding by gene-desig n and progress in functional research fo r key genes and their mo-lecular utilization in rice breeding are presented in the paper.In addition,the prospects of rice gene-design breeding are dis-cussed.Key words:rice;breeding;functional genomics;gene-desig n breeding;marker-assisted selection摘 要:分子标记、基因工程(转基因技术)和基因组学的研究成果为实现对基因型的直接选择和农作物新品种设计育种提供了可能。
转基因水稻培育实验报告
一、实验目的本实验旨在通过基因工程技术，将具有特定功能的基因导入水稻中，培育出具有抗病、抗虫、抗逆等优良性状的转基因水稻，为我国水稻育种提供新的途径。
二、实验原理转基因技术是指将外源基因导入目标生物体基因组中，使目标生物体获得新的性状或功能。
本实验采用农杆菌介导法将目的基因导入水稻中，通过基因重组，使水稻获得抗病、抗虫、抗逆等优良性状。
三、实验材料1. 水稻品种：Oryza sativa L.（籼稻）2. 抗病基因：Xa213. 抗虫基因：Bt蛋白基因4. 抗逆基因：海藻糖合成酶基因5. 农杆菌：Agrobacterium tumefaciens EHA1056. 实验试剂：限制酶、DNA连接酶、质粒、抗生素等四、实验方法1. 目的基因的克隆与构建（1）从基因库中获取抗病基因Xa21、抗虫基因Bt蛋白基因和抗逆基因海藻糖合成酶基因的DNA序列。
（2）利用PCR技术扩增目的基因。
（3）将扩增的目的基因与载体质粒连接，构建重组质粒。
2. 农杆菌转化（1）将重组质粒转化农杆菌EHA105。
（2）将转化后的农杆菌接种于含有抗生素的培养基中，筛选阳性克隆。
3. 转化水稻（1）将阳性农杆菌接种于含有抗生素的培养基中，培养至对数生长期。
（2）将农杆菌与水稻叶片接触，进行转化。
4. 筛选转基因植株（1）将转化后的水稻苗移栽至田间，进行抗性鉴定。
（2）根据抗性表现，筛选出转基因植株。
5. 分子鉴定（1）提取转基因植株的DNA。
（2）利用PCR技术检测目的基因是否整合到水稻基因组中。
五、实验结果1. 成功构建了含有抗病基因Xa21、抗虫基因Bt蛋白基因和抗逆基因海藻糖合成酶基因的重组质粒。
2. 转化后的农杆菌能够将目的基因导入水稻中。
3. 通过抗性鉴定，筛选出具有抗病、抗虫、抗逆等优良性状的转基因水稻。
4. 分子鉴定结果显示，目的基因已整合到水稻基因组中。
六、实验结论本实验成功培育出具有抗病、抗虫、抗逆等优良性状的转基因水稻，为我国水稻育种提供了新的途径。
水稻基因遗传转化方法研究进展
华南农业大学学报 Journal of South China Agricultural University 2023, 44(6): 843-853DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202307001郭涛, 沈任佳, 王加峰. 水稻基因遗传转化方法研究进展[J]. 华南农业大学学报, 2023, 44(6): 843-853.GUO Tao, SHEN Renjia, WANG Jiafeng. Research progress on genetic transformation methods of rice[J]. Journal of South China Agricultural University, 2023, 44(6): 843-853.特约综述水稻基因遗传转化方法研究进展郭 涛 ，沈任佳，王加峰(华南农业大学 农学院/国家植物航天育种工程技术研究中心, 广东 广州 510642)摘要: 介绍水稻遗传转化方法的发展历程和科研成果，为水稻遗传转化体系的研究和应用提供借鉴。
从生物介导转化法和非生物介导转化法2类方法出发，介绍各种转化方法在水稻上的首次报道和重要进展并进行了展望。
生物介导转化法中，农杆菌Agrobacterium介导转化法通过侵染种胚、稻穗、愈伤组织和茎尖进行转化，种胚及其诱导的愈伤组织作为材料的转化体系较为成熟，稻穗和茎尖转化法则操作简便、转化再生周期短；此外，有研究尝试用根瘤菌Sinorhizobium和Rhizobium以及附着剑菌Ensifer adhaerens转化水稻。
非生物介导转化法中，物理方法转化法(基因枪法、电击法、花粉管通道法和显微注射法)是较为传统的转化方法，基因枪法应用较为成熟，花粉管通道法则取得较多育种成果；介质介导转化法中，纳米材料的应用正逐步成为研究热点。
水稻遗传转化体系的发展可从转化材料的筛选和优化介导转化的载体入手，同时将转化体系和DNA-free、单倍体诱导等技术结合起来，以提高转化效率和安全性，缩短转化再生周期。
转基因技术在水稻性状改良中的应用进展
转基因技术在水稻性状改良中的应用进展摘要综述了水稻转基因技术的发展、转基因技术在水稻中的应用以及外源基因在水稻中的遗传和鉴定，以期将转基因技术应用到环境科学领域，生产出安全无污染的稻米。
关键词水稻；转基因技术；性状改良中图分类号 q812 文献标识码a文章编号 1007-5739（2009）06-0131-02世界上有超过30%的人口以稻米为主食，随着世界人口的增加，对稻米的需求逐渐增加。
据统计，未来25年粮食产量必须增加60% 才可满足人口增长的需要[1]。
世界尤其是我国将面临粮食问题的严峻挑战。
因此，迫切需要采取措施增加水稻等农作物的产量。
随着分子生物学研究的不断发展，转基因技术在植物遗传育种和品种改良上得到了广泛应用。
自20世纪人类首次获得可育的转基因水稻以来，转基因技术在水稻品种改良上得到了广泛应用[2]。
该文综述了近年来水稻转基因技术的发展、应用进程。
1水稻基因转化方法基因转化的方法可分为2类：一是由载体介导的转化，主要的方法为农杆菌介导法；另一类是直接的基因转化，包括基因枪法、电击法、peg法、脂质体转化法和花粉管通道法[3,4]。
近年来，应用较多的为农杆菌介导法和基因枪法。
1.1农杆菌介导法农杆菌介导转化法是将外源基因插入农杆菌的质粒上，由载体将外源基因转移并整合到植物细胞基因组中去。
农杆菌介导法在水稻上的遗传转化研究最早始于1986年，baba等用peg促进农杆菌原生质球与水稻原生质体融合的方法获得了水稻愈伤组织，但未获得转基因植株[5]。
随后，raineri等（1990）用粳稻的成熟胚与农杆菌共同培养获得了转基因愈伤组织，southern分析表明，t-dna已整合入基因组中，但未再生出转基因植株[6]。
chan等首次报道用农杆菌转化水稻根系外植体（1992）和未成熟幼胚（1993）得到可育转基因水稻，southern blot分析表明，t-dna上的基因可传递给后代[7，8]。
我国转基因水稻研究最新进展
这 种 冲击随 着人类 生 产方式 的进 步而 日臻 强化 。 人类 占据 了水草 丰美 的地 域 ， 直接 侵 占 了野 马 等野 生 动物
的某些 资源 ， 水源 和食 物 。随 着生 产 的发 展 和人 口 如 的不 断增 长 ，人类 拓宽 生活 空 间的能 力越 来 越强 ， 加
的人 为破 坏 。据统 计 资料 显示 ， 世纪 ５ 上 ０年代 初期 ， 我 国还 有 红 树 林 ８ ３万 ｈ 到 了 ９ ｍ， ０年 代 初 ， 只剩 却
４ 红 树林
潮 日趋严 重 、 海洋 国土 侵蚀 、 口淤 积 率提 高 、 港 台风 暴
潮经 济损 失 激增 及海 洋景 观 日趋单 调 。 ２０ ０ ５年 印度 洋 的世 纪 大 海啸 是 大 自然 给 予人 类 的一 记 响亮 的耳 光 ， 人类 恢 复 了对红 树林 已经遥 远 使 的 回忆 。庄子 云 ：天地 与 我并生 ， “ 而万物 与我 为一 。” 联 合 国《 人类 环 境 宣 言》 ： 我 们不 是 继 承 父 辈 的地 书 “
魏 国转基 因水稻研 究最新进展
刘 建新 （ 东省 东莞 市厚 街 中学 广
水稻 是世 界 三大 粮食作 物 之一 ， 是 我 国的重 要 也
５３６ ） ２ ９２
４个 染色 体 组 的种如 Ｂ Ｃ Ｃ Ｄ Ｂ Ｃ、Ｃ Ｄ。Ｂ、 Ｄ染 色体 组 Ｃ、
经 济作物 。水 稻分 布极 其广 泛 ， 由于生 态 环境 的复 杂
一
般 认为 ： 培稻 和它 的近缘 种 野稻 都 有 Ａ组 。Ｃ组 栽
也是 基本 的染 色体 ， 可 以与其 他染 色体 结 合成 具 有 它
近ｌ ０年来 ，植 物抗 病 毒基 因工 程 的技 术路 线 已
转基因水稻
背景技术
转基因生物技术的研究，大多分布在抗虫基因工程、抗盐基因工程、抗病基因工程、抗逆基因工程、品质基 因工程、品质改良基因工程、控制发育的基因工程等领域。如抗虫基因工程将Bt基因导入棉花、玉米、水稻、烟 草、马铃薯等作物，毒杀害虫；或将胶蛋白酶抑制剂基因导入作物，干扰害虫消化作用，而导致害虫死亡。
参考资料 1 转Bt/CpTI基因水稻知识产权调查报告 ．知网[引用日期2019-09-16] 2 中国转基因水稻获美国 食用许可 ．新浪[引用日期2018-07-24] 3 一种与植物抗盐相关的蛋白及其编码基因与应用 CN 103626857 A ．谷歌[引用日期2014-04-02] 4 Bt蛋白Cry2Ac-like、其编码基因及应用 ．谷歌[引用日期2014-04-02] 5 转基 因水稻研发进展 ．上海农科院图书馆[引用日期2014-08-18] 6 湖北曾铲除上万亩转基因水稻 7 美开始种......
中国农科院植保所研究员吴孔明透露，首个获批的是华中农业大学张启发院士课题组的Bt抗虫转基因水稻， 接下来要进行品种审定、种子生产许可、种子经营许可等常规品种需要经历的程序，离商业化还需2-3年时间。
通过安检
该实验室在回复给书面报告中表示，农业部向该校发放的转基因水稻 “华恢1号”和“Bt汕优63”的安全 证书，签发日期为2009年8月17日，有效期5年，适用地为湖北。
国际水稻所将抗虫基因导入水稻，育成抗二化螟、纵卷叶螟的转基因水稻。
1995年，中国农科院开始Bt抗虫转基因水稻的研发工作。1999年成果通过了农业部的成果鉴定，同年开始 中间实验。
2001年，美国批准一种药用型转基因水稻商业化种植。
2002年，中国农科院Bt抗虫转基因水稻完成环境释放，2003年到2004年进行生产性试验。
我国在遗传育种方面的成果
我国在遗传育种方面的成果
中国在遗传育种方面取得了许多重要的成果。
以下是一些具体的例子：
1. 杂交水稻：中国科学家袁隆平成功研发出杂交水稻，这一成果使得中国的水稻产量得到了极大的提高。
杂交水稻通过遗传改良，提高了水稻的抗病性、抗虫性和抗逆性，从而提高了水稻的产量。
2. 转基因作物：中国已经在转基因作物的研究和商业化方面取得了重要进展。
例如，中国的科学家已经成功研发出抗虫、抗病、抗旱等特性的转基因作物，如抗虫棉、抗病水稻等。
3. 畜禽遗传改良：中国在畜禽遗传改良方面也取得了显著成果。
例如，中国科学家已经成功研发出瘦肉型猪、产蛋型鸡等新品种，这些新品种在生产性能、抗病性等方面都有显著提高。
4. 森林育种：中国在森林育种方面也取得了重要成果。
例如，中国科学家已经成功研发出速生丰产林、抗污染林等新品种，这些新品种在生长速度、抗污染能力等方面都有显著提高。
以上只是中国在遗传育种方面取得的一部分成果，随着科学技术的不断发展，中国在这个领域的研究还将取得更多的突破。
转基因水稻研发进展
转基因技术在农业和食品产业领域中的应用引 其涉及的议题不仅仅 发了世界范围内的公众辩论， 是一些基本的科学、 技术和经济问题， 还包括技术创 新决策机制、 伦理评价、 社会治理模式变革和公共政 策设置等实践问题。 本文尝试结合 2009 年以来中 国出现的有关转基因水稻商业化的公众辩论这一具 体案例对相关的伦理问题和社会治理问题进行讨 论， 以期探索当今社会棘手的生物技术社会治理危 机的应对思路。我们首先简要回顾引发这场公众辩 详细描述相关争辩的主要论点， 在此基础 论的背景、 上分析讨论相关的伦理问题和公共治理问题 。
科
学
学研究来自第卷文学家， 以及大多数的社会公众， 应该说他们是多 但支持者一方却是拥有公共政策话语权的生物 数， 尽管在辩论中他们是 技术专家 和 部 分 行 政 官 员， 少数。 我们先看反对者的论点。中国科学院植物研究 所的研究员蒋高明是中国科学界率先公开表达其对 转基因水稻商业化看法的科学家 。他在媒体采访时 说， 对转 基 因 水 稻 颁 发 安 全 证 书 在“我 的 预 料 之 ， “以牺牲多数人的利益来换取少数人 这必将会 中” 。他对转基因水稻存在诸如高产和抗虫害 的利润” 等方面的优势保持怀疑， 预言转基因商业化将最终 导致生态系统的毁坏。 他强调粮食增产应该靠“生 ［4 ］ “基因” 。中国工程院院士 、 “杂交水稻 而不是 态” 之父” 袁隆平提议政府应该谨慎审批转基因作物的 商业化， 理由是科学家不能完全预测转基因水稻对 其中一些风险只 人类和环境可能产生的各种风险， ［5 ］ 有在未来几代人之后才能显现 。 他因此甚至呼 吁进行转基因食品的临床试验 。 中央民族大学 的教授、 中国环境保护部生物多样性专家薛达元强 调， 转基因水稻对人体和环境的潜在风险在近期内 是无法辨认的， 必须保持长期监测和高度关注。 他 担心转基因水稻会转移重组 DNA 给其他植物， 会威 创造出超级杂草或杀死非目标生 胁到生物多样性、 物体
转基因技术及其在水稻育种中的研究进展
摘
要 ：以载 体介 导、基因直接导入和种质系统 ３类基因转化体系分别介绍 了常用 的几种转基因技术一 农杆菌转
化法 、基 因枪法 、Ｐ Ｇ介导法 、电击法 、花粉管通道法和浸泡转化法 的原理及其在水稻 育种 上的最新研究进展 ， Ｅ 比较 了各种技术 的特点 。最后对转基因技术在水稻育种上的前景 作了展望 。 关键词 ：转基 因技术 ；水稻育种 ；研究进展 中图分类号 ：Ｑ７９ ８ 文献标识￣ ：Ａ ｉ ｑ － Ｄ ： ． ６／ｉ ｎ１７ － ０ ５２ １．５ １ ＯＩ ０３ ９ ．ｓ．６４ ８ ８ ． １ ． ４ １ ９ ｊｓ ０ ００
（ ｃ ｏｌ ｆ ｉ ｃｅｃ， ｉａｇ ｒ ａ Ｕ ｉｅｓｙ Ｋ ｙＬ ｂｒｔｒ ｆ ｏｌｇｓ ｎ ｎｖｒｔ ｓｎＳｃｕｎ ｏ ｅｅｒ ｄＵｉｚｔ ｎｏＤｉｉｃｖ Ｓｈｏ ｏ Ｌｆ Ｓｉ ｅＮｅｉｎ ｍ ｌ ｎｖｒｉ ； ｅ ａｏａ ｙｏ Ｃ ｌ ｅ ｄＵ ｉｅｓｉ ｉ ａ ｒ ｓａｃ ａ ｔｉａ ｏ ｆ ｓｎｔ ｅ ｅ ｎ ｊ Ｎｏ ｔ ｏ ｅ ａ ｉｅ ｉ ｈ ｆ Ｒ ｈｎ ｌ ｉ ｔ ｉ Ａ ｒ ｕｕａＵ ｄｒ ｋｎ ｓＮ ｉａｇ Ｓｃｕｎ ４ １， ｈｎ ） ｇｉ ｌ ｒｌ ｎ ｅｔ ｉｇ， ｅ ｉ ，ｉｈａ １ Ｃ ｉａ ｃｔ ａ ｊｎ ６ １２
因植物 以来 ，转基 因作物的研 究与产业化发展迅 猛 。２ 余年 来 ，转 基 因大 豆 、玉 米等 ９ 作 物 已经 ０ 类
在 世 界许 多 国家 广 为种植 ，面积 达 １４ ０ ３万 ，占 １ 世 界耕 地 面积 的８／ ］ ０ ０ 达到 １ ８ ｈ ［。我 ０［，２ １ 年 ／１ ０ ． 亿 ｍ２ １ ４
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｃ ｏ ｄ ｎ ｅｗｉ ｅ ｃ ｒｉｒ ｍｅ ｉ ｔｄ ｄｒ ｃ ｅ ｅｔａ ｓｅ ｎ ｅ ｍｐ ａ ｍ ｙ ｔ ｍ， ｈ ｓｐ ｐ ｒｂ ｉｆｙ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ａ ｃ ｒ ａ ｃ ｔ ｔ ａ ｒｅ — ｄ ａ ｅ ， ｅ ｔｇ ｎ ｎ ｆｒａ ｄ ｇ ｒ ｌ ｓ ｓ ｓｅ ｔ ｉ ａ ｅ ｒｅ ｈ ｈ ｉ ｒ ｌ ｒ ｖ ｅ ｄ ｔ ｅ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ａ ｄ ｒ ｃ ｎ ｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｏ ｅ ｕ ｅ ｕ ａ ｓ ｅ ｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉ ｓ ｎ ｌ ｄｎ ｇ ｏ ａ ｔｒｕ ｅ ｉ ｗｅ ｈ ｒ ｉ ｌ ｎ ｅ ｅ ｔ ｐ ｏ ｒ ｓ ｆ ｓ ｍ ｓ ｆ ｌｔ ｎ ｇ ｎ ｃ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｅ ，ｉ ｃｕ ｉ ｇ Ａ ｒ ｂ ｃｅ ｉ ｍ ｎ ｒ
转基因水稻及安全性的研究进展_胡贻椿
转基因技术是指将外源基因通过生物、物理或化学手段导入其它生物基因组，以获得外源基因稳定遗传和表达的遗传改良体［１］。
水稻是世界主要的粮食作物之一，世界上有将近二分之一的人口是以稻米为主食。
然而在水稻的生产过程中由于各种病虫害、不良气候与环境的影响，严重制约了水稻的高产、稳产［２］。
随着转基因技术的兴起，转基因水稻的研究也成为了各国转基因技术研究的热点。
１９８８年第一批转基因水稻［３，４］问世之后，越来越多的研究者利用转基因技术对传统的水稻进行改良，成功地获得了许多具有高产、抗性、营养乃至药用价值的转基因水稻。
本文就转基因水稻的研究进展进行了综述。
１水稻转基因的技术方法１．１原生质体为受体的转化方法早期的转基因水稻是通过将外源ＤＮＡ直接导入原生质体的方法获得再生植株的，主要方法有ＰＥＧ法、电激法和脂质体转化法。
在２０世纪８０年代，ＰＥＧ转化法和电激法占据了主要地位［５］。
１．１．１ＰＥＧ转化法ＰＥＧ转化法是禾谷类作物转化方法中最早应用方法之一。
原理是利用聚乙二醇（ＰＥＧ）及高ｐＨ条件诱导原生质体在体外摄取外源ＤＮＡ。
原生质体作为受体，具有群体数大、ＤＮＡ分子易于进入、易获得纯合性的转化子等优点，但原生质体培养难度大、再生频率低、周期转基因水稻及安全性的研究进展胡贻椿１，陈天金２，朴建华１，杨晓光１（１中国疾病预防控制中心营养与食品安全所，北京１０００５０；２中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，北京１０００８１）摘要：水稻是世界的一大主粮，转基因水稻的发展及其安全性倍受关注。
本文总结了获得转基因水稻的技术方法，概述了转基因水稻的国内外研究进展，分析了转基因水稻存在的安全性问题，并对其发展前景进行了展望。
关键词：转基因 ；水稻 ；安全性长［１，６］。
１．１．２电激法电激法也叫电穿孔法，原理是利用短暂的电场脉冲作用，使原生质体膜形成可逆的瞬间通道，使ＤＮＡ进入细胞。
其转化效率高于ＰＥＧ法，但目前很少应用［１，６］。
水稻分子育种技术的研究进展
水稻分子育种技术的研究进展水稻是世界上最重要的粮食作物之一，其主要种植区域位于以亚洲为主的发展中国家。
然而，水稻的生长周期长，产量低，受环境因素的影响较大，对农民经济收益的影响也很大。
随着技术的飞速发展，水稻分子育种技术被认为是提高水稻产量和抗病能力的一种重要手段。
本文将介绍水稻分子育种技术的研究进展。
一、分子标记辅助选育分子标记辅助选育是指利用各种分子标记技术对遗传多样性、遗传连锁和精细定位等进行分析，以加速选育进程和提高选育效率的一种技术手段。
该技术不仅可以加速选育进程，提高选育效率，还可以避免一些传统选育方法中所存在的问题。
例如，基于分子标记技术的QTL定位和克隆，科学家可以更加精细地进行杂交组合和种质筛选，进而有效地提高育种效率。
此外，该技术还可以通过对水稻基因组中的微卫星标记、单核苷酸多态性标记和功能基因标记等进行分析，为杂交组合和种质选择提供更加准确的遗传背景信息。
因此，基于分子标记辅助选育的水稻育种工作得到了广泛关注和研究。
二、利用CRISPR-Cas9技术改良水稻基因CRISPR-Cas9技术是一种基于剪切目标DNA的精准基因编辑技术。
它可以通过人工设计的小RNA分子对特定基因进行靶向编辑，从而产生特定的基因改变。
该技术可以被应用于水稻的基因编辑和纯化。
例如，一种名为OsPPR736的基因被证明可以调控水稻的光合作用和呼吸作用，并影响大米质量和产量。
科学家利用CRISPR-Cas9技术成功对OsPPR736进行了靶向编辑，从而获得了产性状良好、产量更高的水稻品种。
类似地，该技术还可以用于改良水稻质量、耐旱、抗虫等性状，具有广泛的应用前景。
三、利用转基因技术提高水稻产量转基因技术是指利用外源基因对目标物种的基因进行改造和调节的一种技术。
在水稻中，转基因技术可以被用于提高其产量和改善其抗病性。
例如，水稻负责光合作用的基因被植入到水稻中，从而增强光合作用的效率，提高水稻的生产力。
此外，一些抗病基因和逆境响应基因也可以通过转基因技术进行提高，使水稻获得更好的抗病和逆境能力。
水稻育种的现状与趋势研究
水稻育种是一项重要的农业技术，它可以改善水稻品质，提高水稻产量，改善水稻的抗病性和抗逆性，以及改善水稻的适应性。
近年来，随着科学技术的发展，水稻育种技术也取得了长足的进步。
首先，利用遗传育种技术，可以改良水稻品种，提高水
稻的产量和品质。
例如，利用转基因技术，可以改良水稻的抗病性和抗逆性，以及改善水稻的适应性。
此外，利用分子标记辅助育种技术，可以更快地获得优良的水稻品种，从而提高水稻的产量和品质。
其次，利用信息技术，可以更好地管理水稻育种过程。
例如，利用大数据技术，可以收集和分析水稻育种过程中的大量数据，从而更好地指导水稻育种工作。
此外，利用智能农业技术，可以更好地控制水稻育种过程，从而提高水稻育种的效率。
最后，利用精准农业技术，可以更好地控制水稻育种过程，从而提高水稻育种的效率。
例如，利用遥感技术，可以更好地监测水稻的生长状况，从而更好地控制水稻育种过程。
此外，利用机器人技术，可以更好地实现水稻育种过程的自动化，从而提高水稻育种的效率。
总之，随着科学技术的发展，水稻育种技术也取得了长
足的进步，可以更好地改善水稻品质，提高水稻产量，改善水稻的抗病性和抗逆性，以及改善水稻的适应性。
未来，水稻育种技术将继续发展，为改善水稻品质，提高水稻产量，改善水稻的抗病性和抗逆性，以及改善水稻的适应性做出更大的贡献。
水稻产量性状基因克隆及应用研究进展
水稻产量性状基因克隆及应用研究进展水稻是我国主要的粮食作物之一，其产量性状是影响水稻产量的重要因素。
水稻产量性状的基因克隆及应用研究一直是水稻遗传改良的重要方向，该领域的研究不仅对提高水稻产量具有重要意义，同时也为其他作物的产量性状改良提供了有益的借鉴和参考。
本文将对水稻产量性状基因克隆及应用研究进展进行综述。
水稻产量性状包括株型性状、穗型性状、籽粒性状等多个方面。
近年来，科研人员通过基因克隆和功能分析，相继克隆了一系列水稻产量性状相关的基因，并对其进行了深入研究。
1. 株型性状基因的克隆及应用株型性状是影响水稻产量的重要因素之一，其中一个关键基因是水稻株高基因“Gn1a”，该基因编码一个水稻叶绿素合成相关的酶，在光合作用和产量形成过程中起着重要作用。
研究人员通过分子克隆技术获得了水稻“Gn1a”基因的全长序列，进而对“Gn1a”基因进行了功能分析和应用研究，为水稻株型的优化改良提供了重要的基因资源。
水稻籽粒性状是决定水稻产量和品质的关键因素之一，其中一个典型基因是水稻籽粒大小和产量基因“GS3”，该基因编码一个水稻含硫蛋白，在调控水稻籽粒大小和产量形成中发挥重要作用。
科研人员通过克隆GS3基因并进行功能研究，发现该基因与水稻籽粒大小和产量密切相关，为水稻产量性状的遗传改良提供了新的研究思路和方法。
水稻产量性状基因克隆的研究不仅为水稻遗传改良提供了重要的基因资源，同时也为水稻产量性状的应用研究提供了丰富的科学依据和方法支持，相关研究成果取得了一系列重要进展。
1. 水稻产量性状基因的功能分析及调控网络解析科研人员通过对水稻产量性状基因进行功能分析，揭示了一系列与其调控相关的分子机制和代谢途径，进而构建了水稻产量性状的调控网络，并对其进行了系统研究和分析。
这为水稻产量性状的遗传改良和育种提供了重要的理论和实践依据。
2. 水稻产量性状基因的分子标记辅助育种水稻产量性状基因的克隆为水稻分子标记辅助育种提供了有力的支持，科研人员通过对水稻产量性状基因的标记和遗传图谱构建，成功实现了水稻产量性状的分子标记辅助选择和育种。
水稻分子育种的研究现状及应用前景
水稻分子育种的研究现状及应用前景水稻是世界上最主要的粮食作物之一，也是许多国家的主食之一。
然而，由于人口不断增长和气候变化等因素，水稻的生产和质量问题越来越受到关注。
传统的育种方法已不能满足要求，因此，水稻分子育种成为了摆在我们面前的一个重要课题。
在本文中，我们将探讨水稻分子育种的研究现状和应用前景，希望能对相关领域的研究者和从业者有所启示。
一、水稻分子育种的研究现状水稻分子育种是指利用分子生物学技术研究水稻遗传信息，发掘水稻的一个或多个基因，并将其应用到育种中。
分子育种技术主要包括分子标记辅助选择（MAS）、基因组学、转基因、基因编辑等。
下面，我们将介绍一下其中几个关键的研究方法。
1.分子标记辅助选择（MAS）分子标记辅助选择是一种利用分子标记技术辅助选择出具有某种特定基因型的育种材料。
该技术可以较快速地筛选出具有所需遗传基因的水稻种质资源，可以在不同育种循环中进行不同作用基因的筛选和选拔，提高筛选效率和育种速度。
2.基因组学基因组学是利用高通量测序技术对基因组DNA序列进行解析，揭示水稻的基因组结构、组成以及功能和调控机制，并建立高度详尽的基因组信息数据库。
基因组学帮助我们更好地理解水稻的基因组构成和其根据生物学条件和遗传背景的变化机制，进而揭示水稻的种质性状和群体结构等重要信息。
3.转基因转基因是将其他物种中或合成基因导入目标水稻中的过程。
可以应用到农艺性状、品质性状、胁迫抗性等多个领域，为育种创新提供新的技术手段。
4.基因编辑基因编辑是指通过CRISPR/Cas9系统等技术实现基因结构的定向调整，从而改变水稻遗传信息的过程。
这种技术使我们能够直接修改水稻某一个或数个基因，以期获得新的基因型、新的表型和新的育种材料。
二、水稻分子育种的应用前景水稻分子育种是未来水稻育种发展的重要方向，优良基因的发掘和利用将会给水稻的高质量和高产量生产提供新的思路。
国内和国际上已有许多多个水稻品种的分子育种，其中，许多在水稻生产中具有重要作用的分子标记已或正在产生显著作用，大大提高了育种效率和水稻产量，同时也使水稻更具抗逆性和抗病性。
基因工程在水稻育种中的应用研究进展_张桂莲
基因工程在水稻育种中的应用研究进展张桂莲,陈立云(湖南农业大学水稻科学研究所,长沙,410128)摘 要:随着生物工程技术的发展,基因转化技术日趋成熟,转化频率逐渐提高,应用基因工程手段改良水稻品种已逐渐变为现实,并显示出诱人前景。
综述了水稻基因工程原理、转化受体系统、转基因方法及其在育种上的应用的研究进展。
关键词:基因工程;受体系统;转化方法;水稻;育种中图分类号:S511.032,Q789 文献标识码:A 文章编号:1001-5280(2005)05-0261-05 水稻是世界最重要的粮食作物之一,全世界三分之一以上人口以之为主食,在农业生产中占有重要地位。
但在水稻生产中,由于各种病虫草和不良气候与环境条件的影响,严重制约了水稻的高产、稳产、优质。
80年代以来,生物工程技术的兴起与发展,特别是基因工程技术在改良作物品种中的广泛应用,为培育作物新品种提供了新的手段,从而开辟了水稻育种的新时代[1,2]。
自1988年第一批转基因水稻问世[3],人们越来越重视通过基因工程的方法改良水稻品种。
近年来,水稻分子生物学理论与技术的研究发展迅速,取得了一些突破性进展,在提高水稻的抗虫、抗病、抗逆性、产量和品质等诸多方面展现出良好的发展前景。
1 基因工程原理与特点转基因技术可以使基因在植物、动物和微生物之间相互转移,克服了物种间隔离,已成为一种新的育种手段。
其原理是:首先利用核酸内切酶处理目的基因或cDN A与质粒DN A,二者通过具有互补碱基的黏性末端的连接形成重组质粒,重组质粒转化大肠杆菌,并在大肠杆菌中繁殖,从而得到目的基因克隆;其次,根据育种需要,在克隆的目的基因前接上能使之在水稻细胞中高效表达的基因启动子,并与含有抗菌素抗性等基因的质粒构建重组分子;然后,重组DN A分子转化农杆菌,含有重组分子的农杆菌感染受体组织,目的基因通过T-DN A转移到受体细胞基因组中;随后用抗菌素筛选出转化体,并根据目的基因的核苷酸序列制备探针或设计引物,用分子杂交或PCR方法对转化体进行进一步的分子验证。
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水稻转基因育种研究进展王彩芬,安永平,韩国敏,张文银,马 静(宁夏农林科学院农作物研究所,宁夏永宁 750105)摘要:对水稻转基因技术在抗虫、抗病、抗逆及改良米质等方面的进展进行了综述。
关键词:水稻; 转基因育种; 进展中图分类号:S511.035.3 文献标识码:A 文章编号:1002-204X(2005)06-0055-03 20世纪下半叶以来,由于分子生物学研究的巨大成就,使生物学成为自然科学的带头学科,它的理论和方法已渗透到生命科学的许多领域,为生命科学的研究带来新的思维方式和研究手段。
基因工程技术在植物遗传育种上应用很广泛,并取得了显著成就。
水稻是最重要的粮食作物之一,世界上约有一半以上的人口以稻米为主食。
据专家预测,到2025年在现有稻谷产量的基础上再增加60%才能满足需要(K hush,1995)。
随着人口的增长和耕地面积的减少,世界尤其是我国将面临粮食问题的严峻挑战,培育优良品种是提高稻谷产量的主要途径。
传统的育种技术已为培育水稻新品种做出了巨大贡献,并将在今后继续发挥主导作用,但由于品种资源的贫乏,单靠传统育种已很难有大的突破。
基因工程技术为水稻分子标记辅助育种、水稻转基因育种提供了一条新途径。
转基因技术可以将水稻基因库中不具备的抗病、抗虫、抗除草剂、抗旱、耐盐、改善品质、提高产量等基因转入水稻,从而实现水稻种质创新和为生产提供优良品种。
自1988年以来,国内外已得到了许多水稻转基因植株,涉及到抗虫、抗病、抗除草剂、抗旱、耐盐、改良品质等重要农艺性状,有些已进入田间试验和应用阶段。
1 水稻转基因育种进展植物转基因育种是利用遗传工程的手段,有目的地将外源基因或DNA构建导入植物基因组,通过外源基因的直接表达,或通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达,使植物获得新的性状的一种品种改良技术。
在植物分子生物学研究的众多材料中,水稻不仅是世界重要粮食作物,而且由于其基因组较小、重复序列较少的优点而成为一种重要的分子遗传学研究的单子叶模式植物,基因组测序已完成。
自1988年首次获得转基因水稻以来,水稻转基因技术已获得突飞猛进的发展,目前已成功获得籼稻、粳稻、爪哇稻的转基因植物。
随着基因枪转化技术的建立和根癌农杆菌介导转化法的成功,水稻基因转化技术日益完善。
而且转移目标基因已从报告基因或筛选标记基因进入改良水稻抗性和适应性,以及改善品质,提高产量等重要基因的利用。
1.1 抗虫转基因水稻育种水稻是虫害最多的大田作物,稻螟虫和稻飞虱危害最为严重,水稻中抗虫资源贫乏,转基因技术为抗虫品种的培育提供了一条新途径。
自从1989年实现苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)抗虫基因转化水稻并得到再生植株以来,转抗虫基因水稻的研究取得了很大进展。
转抗虫基因水稻包括转Bt基因、转蛋白酶抑制基因和转凝集素基因。
在转Bt基因的研究方面,中国农科院生物技术中心杨虹等(1989)将Bt基因导入水稻品种台北309、中花8号的原生质体并获得再生植株;Fujim oto等(1993)通过电激法将cry LAb 基因导入水稻,首次报道了转Bt基因水稻对二化螟和稻纵卷叶螟的抗性。
项友斌等(1999)利用农杆菌介导实现了苏云金杆菌抗虫基因cryI A(b)和cryI A(c)在水稻中的转化;黄健秋等(2000)利用农杆菌介导获得转(Bt)基因秀水11和春江11植株;薛庆中等(2002)利用农杆菌介导获得转双价抗虫基因(cryI Ac和豇豆胰蛋白酶抑制基因C pTI)浙大19植株;朱常香等(2002)获得Bt和X a21共转化水稻(C48)植株。
近几年转Bt基因研究越来越多,进展很快,在籼稻、香稻、爪哇稻、杂交稻、深水稻中获得成功,选育出克螟稻1号、2号、3号(舒庆尧等,1998)。
转Bt基因水稻在我国已进入环境释放阶段,有望培育出应用于生产的抗虫品种。
在转蛋白酶抑制剂基因水稻研究方面,通过电激介导原生质体转化,Xu等(1996)把豇豆胰蛋白酶抑制剂基因C pT i转入粳稻品种台北309,转基因植株对大螟和二化螟2种水稻虫害都具有抗性;通过基因枪介导马铃薯蛋白酶抑制剂基因PinⅡ转化水稻,Duan等(1996)获得了Nipponbare、台南67和Pi4等3个粳稻品种的抗大化螟转基因株系;Lee等(1999)利用PEG介导法将大豆K units胰蛋白酶抑制剂(SK TI)的cDNA转入粳稻Nagdongbyeo的原生质体,再生转基因植株的后代抗褐飞虱。
曾黎琼等(2004)利用农杆菌介导将马铃薯蛋白酶抑制剂基因(PinⅡ)导入玉优1号、HT-7中;孔维文等(2004)利用农杆菌介导将PT A和马铃薯高赖氨酸蛋白基因(S B401)同时转入超级杂交稻亲本材料1826中。
在转凝集素基因水稻研究中,主要是转雪莲花凝集素(G NA)基因,采用基因枪法,英国John Innes Centre(Maqbool等,1999;Rao等,1998;Sudhakar等,1998)把G NA基因导入AS D16、M5、M7、M12、FX92D、Basmati370等籼稻品种中,得到200多株转基因植株,G NA在水稻中呈高水平的组成性表达(用Ubi启动子)或韧皮部专一性表达(用Rssl启动子),转基因植株抗褐飞虱。
在我国,傅向东等(1997)用G NA基因枪转化水稻IR72、IR76、珍汕97和秀水11等品种,部分转基因植株子代对褐飞虱有一定抗性;T ang(唐克轩等,1999)通过基因枪介导实现了G NA 基因和X a21基因的共转化,得到了转基因植株。
唐克轩等(2003)利用农杆菌介导将半夏凝集素基因(pta)导入粳稻鄂宛105、中花12和籼稻E优532中,获得7个转基因纯系。
1.2 抗病转基因水稻育种抗病转基因水稻包括转抗病毒基因、抗真菌病害基因和抗细菌病害基因。
抗病毒转基因已开展了8种病毒的转基因研究,包括水稻通枯罗病毒(rice tungro disease)、水稻齿叶矮缩病毒(rice ragged收稿日期:2005-07-21作者简介:王彩芬(1968-),女,副研究员,从事水稻花培育种研究。
T el:0951-*******E-mail:caifen-68@stunt dwar f virus,RRS V)、水稻条纹叶枯病毒和其它病毒,如水稻黄矮病毒(RY S V)、水稻矮缩病毒(RDV)等,取得了一定进展。
在真菌病害中,危害最严重的是稻瘟病和纹枯病。
几丁质酶是研究最广泛的一种病程相关蛋白(pathogensis-related,PR),Nishizawa 等(1991)从水稻中克隆了3个几丁质酶基因,并通过农杆菌介导将它们转入2个粳稻品种(Nishizawa等1999),转基因植株对2个稻瘟病生理小种具有显著抗性。
在我国,田文忠等(1998)采用基因枪法将葡萄的芪合成酶基因转入6个水稻材料,获得了54株转基因植株,不但抗稻瘟病,而且抗白叶枯病;明小天等(2000)采用农杆菌介导法,将单链核糖体灭活蛋白(ribos ome-inactivating protein,RIP)基因—天花粉蛋白基因转移到粳稻品种中花8号中,转基因植株对稻瘟病有明显的延迟发病抗性。
孙敬三等(2003)将具有广谱抗性作用的葡萄糖氧化酶(G O)基因,利用pC AG1301/LBA4404转化粳稻日本晴,获得抗稻瘟病植株;毛碧增等(2003)将几丁质酶基因(RCH10)和苜蓿β-1,3-葡聚糖酶基因(AG LU)串联构建于表达质粒pZ100,经农杆菌转化粳稻台北309获得对纹枯病具有较高抗性的T1植株。
白叶枯病是世界水稻生产中广泛发生,危害最严重的细菌性病害。
在水稻中,至少已鉴定了19个抗白叶枯病的基因(K inoshita, 1995)。
在我国,中国科学院遗传所与中国农业科学院、扬州大学等合作(翟文学等,2000),采用农杆菌介导法将X a21转到了1个杂交稻保持系、2个恢复系和2个常规稻5个材料中,得到了117个独立转化株系,有望培育出能在生产上应用的抗白叶枯病水稻品种。
朱常香等(2002)利用农杆菌介导获得Bt和X a21共转化水稻(C48)植株,类似的研究很多。
1.3 抗除草剂转基因水稻育种在抗除草剂转基因水稻研究中,大多使用的是Bar基因,也有个别报道使用的是als基因,国外在这方面研究较早,Christou等(1991)首先报道了他们利用基因枪法把Bar基因转入6个水稻品种中,且Bar基因能够正常表达。
在我国,中国农科院生物技术中心范云六先生实验室用CaM V35S引导的Bar基因,通过电激法介导实现了广亲和系02428的原生质体转化,得到了抗除草剂PPT的转基因植株(Wu等1996);中国水稻研究所通过基因枪法将Bar基因转入水稻品种京引39、中百4号、春江4号、春江03和秀水11的幼胚中,得到了转基因植株,而且Bar基因是可稳定遗传的(朱冰等, 1996;吴名国等,1999);通过基因枪介导法,上海农科院邓晓梅等(1998)也获得了转Bar基因的粳稻抗除草剂植株。
该领域有的已进入产业化应用研究之中。
孙宗修等(2000)利用农杆菌介导将外源Bar基因转入杂交水稻恢复系R181和秀水04;陈锦清等(2003)利用农杆菌介导将外源Bar基因转入秀水11、秀水072、和ZH9905,转基因植株对BAST A具有高度抗性;王松文,孙宗修等(2004)利用农杆菌介导将细菌阿特拉津氯水解酶基因转入津稻107,转基因植株对除草剂阿特拉津具有抗性。
1.4 抗逆转基因水稻育种这方面研究主要有转LE A(后期胚胎发生丰富蛋白)基因、甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因、吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)基因等。
中国科学院遗传所用基因枪将山菠菜的BADH cDNA导入中花8号、中花10号和中远1号(郭岩等,1997),获得耐盐转基因植株;中国水稻研究所王慧中等(2000)将1-磷酸甘露醇脱氢酶基因(MT LD)和6-磷酸山梨醇脱氢酶基因(G UT D)同时转入籼稻,获得了双价转基因耐盐植株。
Y okoi等(1998)利用农杆菌介导将拟南芥甘油3-磷酸酰基转移酶(G PAT)的cDNA转入粳稻中,转基因植株叶片的不饱和脂肪酸含量比对照高28%,耐冷能力提高,低温(17℃)下净光合速率提高20%。
1.5 转基因改良稻米品质研究包括改良淀粉、改良种子贮藏蛋白和氨基酸、改变种子维生素组成、增加稻米胚乳铁含量等。
稻米中参与淀粉合成的酶有焦磷酸化酶(AG PP)、颗粒凝结型淀粉合成酶(G BSS)、淀粉分支酶(S BE)和淀粉去分支酶(DBE),编码这几种酶的基因或cDNA都已被克隆(徐军望等,2000),苏军等(2004)将淀粉分支酶基因导入一些籼稻品系,转基因材料的淀粉性状得到改善。