蜜蜂转基因技术
蜜蜂遗传育种学
1卵裂：是细胞增殖、有丝分裂的过程，但也同时伴随着一定程度的的卵内物质的重新分配。
调整型卵：卵裂早期的卵对以后的发育有—定的调整能力，一部分分裂球如被射线杀死仍无损于正常胚胎的形成。
定型卵：卵裂早期的卵经过分化中心的作用后，各部分便决定了将来在胚胎中所形成的器官与组织，它们如有损伤，胚后期的昆虫中将出现缺陷。
胚盘命运图：表示胚盘原始细胞将形成成虫22个结构的位置的图，用于表达蜂胚盘表面的细胞位置和随其后发育的结果的直接关系。
父女交配：用一只雄蜂精液的一部分给亲本蜂王受精，待其产下受精卵是培育蜂王，在用其另一部分为子一代蜂王授精。
母子交配：处女王产下的未受精卵发育成的子代雄蜂，与亲本蜂王交配的近交育种方法。
姨甥交配（姑侄）：处女王与姐妹蜂王产生的雄蜂交配的近交育种方式。
兄妹交配：同一只蜂王产生的处女王与雄蜂间交配的近交育种方法。
主题父本：用作父本的近交系蜂群。
背景父本：用作父本的与近交系无亲缘关系的其他种系的蜂群。
嵌和精液：分别采集主题父本和背景父雄蜂的精液，并按1：2的比例将这两种精液混合均匀。
嵌和蜂群：利用保存的近交系蜂王作亲本，分别培育出主题处女王和雄蜂，用背景父本蜂群培育雄蜂，将嵌和精液按常规剂量给处女王进行人工授精，蜂王产卵后使其独立发展成大群，这样组成的蜂群既成为嵌和蜂群。
近交系数：某一个个体由于近交而造成相同等位基因的比率，是度量某蜜蜂系谱中某个个体交配的程度。
嵌和育种：根据蜂群中蜂王与蜜蜂的亲缘关系，以及各小家系蜜蜂在蜂群内的数量变动情况等特点，而设计的一种蜂群培育方法。
个体选择：完全根据个体本身某一数量性状表型值的高低进行选择。
家系选择：以整个家系作为一个单位，根据家系均值的高低来进行选择。
家系内选择：根据个体表型与家系均值的差进行选择。
合并选择：一种组合了个体表现型值与家系均值而进行的选择。
后裔测定：根据子女资料估计亲本个体育种值（相同等位基因的比率）。
蜂种鉴定：通过对每一品种的固有形态特征、生物学特性和生产力进行鉴定，再经过生物统计分析，准确将各个品种或品系区别开来的一项工作。
转基因技术与粮食安全的关联
转基因技术与粮食安全的关联转基因技术是一种在生物基因水平上改变生物体遗传物质的技术手段。
近年来，转基因技术在农业领域得到了广泛应用，旨在提高农作物的产量和抗性，以应对人口增长和全球气候变化等挑战。
然而，转基因技术与粮食安全之间的关联却引发了广泛的争议和讨论。
本文将从不同角度探讨转基因技术对粮食安全的影响。
一、转基因技术提高了农作物的产量和抗性转基因技术可以向农作物中导入抗虫、抗草药、耐干旱等基因，从而提高其产量和抗性。
例如，转基因水稻具有抗虫特性，可以减少虫害损失，并且能够在恶劣的气候条件下生长。
同样地，转基因玉米通过导入转基因抗草药基因，可以抵抗常见的杂草侵害。
这些改良的农作物有助于提高农业生产效率，保障粮食供应。
二、转基因技术可能导致环境问题尽管转基因技术在提高农作物产量方面具有潜力，但其可能对环境造成一定的影响。
转基因作物引入的外来基因可能会对生态系统造成未知的影响。
例如，转基因作物的花粉可能对蜜蜂等传粉昆虫造成影响，进而影响生态系统中其他生物的生存。
因此，在推广转基因技术时需要谨慎评估其对环境的潜在影响，以确保农业可持续发展。
三、转基因技术对人类健康的风险与转基因技术相关的另一个关注点是其对人类健康的潜在风险。
一些研究表明，转基因作物可能引起过敏反应、毒性效应或导致抗生素耐药性的问题。
因此，确保转基因作物的安全性和食用价值对于粮食安全至关重要。
在推广转基因技术时，应加强对产品的安全检测和风险评估，保障公众健康。
四、转基因技术面临的社会、经济挑战转基因技术的推广还面临着一系列的社会和经济挑战。
首先，转基因技术涉及到知识产权和专利问题，这可能限制了小农户和发展中国家的使用和发展。
此外，大规模种植转基因作物可能导致农业的单一化和生物多样性的丧失。
这些挑战需要政府、科学家和农民之间的合作与平衡，以确保转基因技术的可持续发展和粮食安全。
总结起来，转基因技术对粮食安全具有一定的影响，但也面临着各种挑战和争议。
生物技术中的转基因技术与食品安全
生物技术中的转基因技术与食品安全转基因技术是一种利用现代生物技术制造转基因物质的方法。
转基因是指通过改变植物、动物或微生物的基因构成和功能，使其产生新的性状或功能。
转基因技术已经广泛应用于农业生产和食品生产等领域。
然而，随着转基因技术在食品安全上的应用越来越广泛，也引发了一系列关于其安全性的争议。
对于这一社会热点话题，我们应该如何看待转基因技术与食品安全这一问题呢？在转基因食品安全问题中存在着两种主要看法。
一种是支持转基因技术，认为它对人类和环境的影响是有限的。
另一种则是反对转基因技术，担心它们会对人类的健康和环境造成不良影响。
对于前一种看法，转基因技术可以增加农作物产量，改善、优化大范围的耕地利用。
而且，将转基因技术应用于食品生产也能提高食品质量和抵御病毒、病原菌和虫害的能力，进一步保证了食品的安全性。
尤其是一些基因经过改变的作物，例如：黄绿素突变体，其可以减少人体摄取致癌物质亚硝酸的机会，唯一的缺乏就是颜色仍然是黄色的。
然而，反对转基因技术的人则认为，转基因作物可能会对生态环境产生不良影响，例如对蜜蜂、喜鹊等生物造成死亡和组织损伤。
此外，一些患有敏感反应和过敏性体质的人群可能会产生副作用。
而且，实验证明，有可能在农业中选择转基因品种会导致作物生长环境条件的持续波动，进一步扰动生态环境的平衡和稳定性，从而对维护生态环境和丰富动植物物种造成威胁。
例如，转基因玉米株系MON810, 鉴定表明安全性缺陷。
因此，关于食品安全和转基因技术的争议还远没有结束。
在这个问题上，每个人对食品安全的“重要程度”观点有所不同，因此，我们需要关注食品安全的本质，以了解这个问题的背景和重要性。
食品安全是关于人们的生命质量和健康的关键问题。
我们需要确保食品质量是健康又安全的，而不是仅仅为了更有益于农业和经济发展。
所以，我们必须在实际操作中，综合考虑到食品安全和有效利用资源的平衡。
同时，在发展转基因技术的过程中，我们需要制定明确的监管体系和安全标准，以保证其对人体健康和环境的安全性不会产生不良影响。
转基因作物对蜜蜂健康、蜜蜂产品食用安全和生态环境的潜在影响(上)
的种 植 面积 已达 ５８ ０万 ｈ ７ ｍ 。而 且 自从 １９ ９ ６年 首
次 开 始 商 业 化 种 植 Ｇ 作 物 以 来 ， 些 作 物 的 种 植 Ｍ 这 面积 一 直 逐年 增 加 。
或 蜂蜜 的 营养 价 值 。还 有 人 怀 疑 ， 自 Ｇ 作 物 的 来 Ｍ 转 基 因 Ｄ Ａ．有 可 能水 平 转 移 于 生 活在 蜜 蜂 消 化 Ｎ 道 中的共 生微 生 物 。此 外 ， 也有 人 研 究 了 Ｇ 作 物 Ｍ 对 大 田中蜜 蜂个 体 密 度 的影 响 。 １１ 新 的 蛋 白质 对 蜜蜂 的 直 接 影 响 ．
维普资讯
生物 技 术 通报
・
信 息 交流 ・
ＢＩ ｏＴＥＣＨＮｏＬ ｏＧＹ ＢＵ ＥＴ Ｎ ＬＬ Ｉ
２０ ０ ８年 第 ４期
转基因作物对蜜蜂健康 、 蜜蜂产 品食用安全和生态环境
的潜在影 响 （ ） 上
汪 开 治 编 译
２０ ０ ２年 ．在 居 住 着 全 世 界 半 数 以上 人 口的 国 家 中 ， 政 府 已批 准 商业 化 种Leabharlann 植 转 基 因或 遗 传 改造 其
虫 。 那 么 ， 着 Ｇ 作 物 在 世 界 范 围 的 种 植 ， 些 随 Ｍ 这
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近 年来 有 关 这些 方 面 的研 究 发 现择 要 综述 如下 。
蜜蜂序列组装分析及SNP位点检测
蜜蜂序列组装分析及SNP位点检测蜜蜂是我们非常熟悉的昆虫之一，也是非常重要的生态系统组成部分。
在蜜蜂的研究中，基因组学技术也越来越受到关注和应用。
本文将介绍蜜蜂基因组组装和SNP位点分析的相关内容。
一、蜜蜂基因组组装基因组组装是将测序数据转换为完整的基因组序列的过程。
蜜蜂基因组组装的过程和其他生物物种的基因组组装类似，但由于其基因组大小较小，组装过程相对较容易。
蜜蜂基因组组装的第一步是建立一个高质量的基因组序列库。
这包括用不同的方法制备高质量的DNA样品、建立测序文库并进行高通量测序等。
蜜蜂的基因组测序是高度复杂的过程，需要通过多个测序平台（如Illumina HiSeq、PacBio等）进行组合。
在获得测序数据后，需要对数据进行预处理，如去除低质量序列、去除冗余序列、纠正测序错误等。
然后，将这些清洗后的序列通过不同的软件进行组装，并利用其他评估工具对组装质量进行评估。
最终的基因组序列可以通过验证和加工来达到最终的精度。
二、SNP位点检测SNP（single nucleotide polymorphism）是指基因组中的单个碱基差异。
SNP是生物基因组中最常见的组成成分之一，也是进化研究和基因组组装等生物信息学研究中广泛应用的工具之一。
在蜜蜂研究中，SNP位点分析可以帮助我们了解种群群体、家系和探测基因功能等。
SNP位点检测的步骤包括：（1）基因组序列和基因序列的比对；（2）确立SNP位点；（3）SNP位点筛选和统计；（4）SNP位点功能分析。
首先，需要将测序数据比对到参考基因组序列上，然后使用SNP检测软件如SAMtools、GATK等，通过生物统计学方法筛选SNP位点。
接下来，使用过滤器将SNP位点进行分组和筛选，去除无效SNP位点，比如低质量位点。
最终，SNP位点的功能分析可以通过注释工具进行。
这包括检测SNP位点是否对蛋白质编码区域有影响、是否为突变位点等。
三、应用和展望蜜蜂基因组组装和SNP位点检测技术对于我们了解蜜蜂适应性进化、抗逆性、基因结构和基因功能都有着重要的意义。
蜜蜂蜂蜜蜂蜜产品创新开发技术大全
蜜蜂蜂蜜蜂蜜产品创新开发技术大全蜂蜜是一种由蜜蜂采集花蜜并加工而成的天然食品，它具有丰富的营养价值和多种功效。
近年来，随着人们对健康食品的追求和认识的提高，蜂蜜产品的市场需求不断增长。
为了满足消费者的需求，蜂蜜产品的创新开发成为了蜂蜜行业的重要课题。
本文将介绍一些蜜蜂蜂蜜蜂蜜产品创新开发的技术，帮助企业在市场竞争中脱颖而出。
1. 新品种培育技术为了开发具有特殊功能和口感的蜂蜜产品，培育新品种是非常重要的。
目前，利用转基因技术和传统的育种技术相结合，可以培育出抗氧化、抗炎、抗菌等特殊功能的蜂蜜。
另外，还可以通过改变蜜蜂的饲料、生长环境等方式，培育出具有特殊风味和口感的蜂蜜品种。
2. 蜂蜜提取技术蜂蜜中含有丰富的营养物质，但不同种类的蜜蜜蜜的成分和含量有所不同。
因此，提取蜂蜜中的有效成分成为了蜂蜜产品开发中的关键技术之一。
目前，常用的蜂蜜提取技术包括超声波提取、微波提取、酶解提取等。
这些技术不仅能够提高提取效率，还能保留蜂蜜中的活性物质。
3. 蜂蜜加工技术蜂蜜的加工是将原始的蜂蜜进行提纯和调制，制成各种蜂蜜食品的过程。
为了提高蜂蜜食品的品质和口感，蜂蜜加工技术非常重要。
目前，常用的蜂蜜加工技术包括澄清、过滤、浓缩、冷冻干燥等。
这些技术能够保留蜂蜜的天然风味和营养成分，同时提高产品的质量和保质期。
4. 蜂蜜品质检测技术为了确保蜂蜜产品的质量和安全性，蜂蜜品质检测是非常重要的环节。
目前，常用的蜂蜜品质检测技术包括红外光谱分析、气相色谱法、液相色谱法等。
这些技术能够准确分析蜂蜜中的营养成分和添加物成分，保障产品的质量和安全。
5. 蜂蜜包装技术蜂蜜的包装不仅影响产品的外观和销售，还与产品的保鲜和防伪密切相关。
因此，蜂蜜包装技术对于蜂蜜产品的创新开发非常重要。
目前，常用的蜂蜜包装技术包括气调包装、真空包装、无菌包装等。
这些包装技术能够有效延长蜂蜜产品的保质期，保持产品的新鲜和原汁原味。
综上所述，蜂蜜蜂蜜产品创新开发技术的不断进步，为蜂蜜行业的发展提供了更多的机遇和挑战。
昆虫的基因工程和转基因技术
昆虫表观遗传学调控策略
要点一
表观遗传学概述
表观遗传学是研究基因表达的可遗传变化而不涉及DNA序 列改变的科学。这些变化包括DNA甲基化、组蛋白修饰、 非编码RNA调控等，它们可以影响基因的表达模式和细胞 命运。
THANKS
感谢观看
基因功能研究
通过基因敲除、基因沉默 等技术手段，研究昆虫基 因在生长发育、繁殖、代 谢等方面的功能。
昆虫基因工程发展历程
早期探索阶段
20世纪80年代，科学家们开始尝试将 外源基因导入昆虫细胞中，并观察其 对昆虫的影响。
转基因昆虫的应用
近年来，转基因昆虫在农业、医学等 领域的应用逐渐展开，为这些领域的 发展带来了新的机遇。
生态环境领域
前景展望
通过基因工程技术，研究昆虫与环境的相 互作用关系，为生态环境的保护和治理提 供科学依据。
随着基因编辑技术的不断发展和完善，未来 昆虫基因工程将在更多领域发挥重要作用， 为人类社会的可持续发展做出贡献。
02
昆虫转基因技术方法
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
药物生产或疫苗开发载体
重组蛋白表达
利用转基因昆虫表达系统生产重组蛋白，用于药物或疫苗的开发 。
昆虫细胞培养
培养转基因昆虫细胞，用于生产具有药用价值的生物活性物质。
昆虫杆状病毒表达系统
利用昆虫杆状病毒作为载体，在昆虫细胞中表达外源基因，生产药 物或疫苗。
替代实验动物模型
人类疾病模型
蜜蜂的性别决定与基因调控机制
蜜蜂的性别决定与基因调控机制蜜蜂作为社群生物的典型代表，其独特的生殖系统和性别决定机制一直以来备受研究者的关注。
蜜蜂的性别决定并非由染色体所决定，而是由细胞饲养环境与遗传因素的相互作用所决定。
本文将详细介绍蜜蜂的性别决定机制以及相关的基因调控过程。
一、细胞饲养环境对蜜蜂性别决定的影响蜜蜂分为雌性工蜂、雄性蜂王和无性工蜂三种性别，其性别决定过程受细胞饲养环境的影响。
在蜜蜂的生殖系统中，雌性蜜蜂担任着繁殖的角色，而雄性蜜蜂则负责授粉。
在蜂巢中，由于工蜂对细胞的饲养方式存在差异，导致细胞内的营养含量与酸碱度有所不同，从而影响着蜜蜂幼虫的性别决定。
当细胞内的营养含量较高时，会诱导出雌性工蜂的发育；当细胞内的营养含量较低时，则会使幼虫发育为雄性蜂王。
在细胞饲养环境方面，饲养细胞的工蜂负责调整饲养细胞内的营养水平，以促使其性别决定成功。
因此，蜜蜂性别的决定并非由固定的染色体决定，而是由同时受到遗传和环境因素调控的结果。
二、雌雄蜜蜂的基因调控机制在蜜蜂性别决定的过程中，基因调控起着重要的作用。
研究表明，蜜蜂性别决定过程中的关键基因包括糖基化相关因子、雌激素合成相关因子以及性别特定基因。
1. 糖基化相关因子：蜜蜂的性别决定初期，雌性工蜂和雄性蜂王之间的关键差异在于基因组中糖基化相关基因的表达差异。
这些基因可以调控多个代谢途径，从而影响内源性激素的水平和细胞饲养环境，从而进一步影响性别的发育。
2. 雌激素合成相关因子：雌激素对于蜜蜂性别决定具有重要作用。
雌激素的合成相关基因在蜜蜂性别决定过程中发挥着重要调控作用。
这些基因能够调控雌激素的合成和代谢，进而影响细胞饲养环境和性别发育。
3. 性别特定基因：在雌性工蜂和雄性蜂王中存在着不同的性别特定基因表达模式。
这些基因与雌激素合成相关基因和糖基化相关基因之间相互作用，共同参与蜜蜂性别决定过程。
以上基因的表达调控作用，使得蜜蜂能够根据细胞饲养环境中的营养含量和内源性激素水平来决定自身的性别。
蜜蜂的生殖与遗传传递
蜜蜂的生殖与遗传传递蜜蜂作为一种社会性昆虫，其生殖与遗传传递过程具有独特的特点。
本文将就蜜蜂的生殖方式、蜜蜂的遗传特点以及遗传传递等方面进行探讨。
一、蜜蜂的生殖方式蜜蜂的生殖方式主要分为雄性生殖和雌性生殖两种。
雄性生殖由雄蜂完成，雌性生殖由雌蜂完成。
1. 雄性生殖雄性蜜蜂通过卵生殖的方式进行繁殖。
蜜蜂王后产卵后，将卵分为两类，一类变成雌蜂，另一类则成为雄蜂。
雄蜂的端精腺发育不完全，只能产生精子而无法产生卵子。
雄蜂成长后通过交配与雌蜂交配，完成一代新蜜蜂的繁殖过程。
2. 雌性生殖雌性蜜蜂通过卵生殖与有性生殖相结合的方式进行繁殖。
蜜蜂王后产卵后，将卵变成雌蜂。
雌蜂可选择性地将卵受精或者不受精，从而产生工蜂或者蜂王，实现一代新蜜蜂的繁殖。
二、蜜蜂的遗传特点蜜蜂的遗传特点主要表现在以下几个方面。
1. 遗传多样性蜜蜂种群的遗传多样性较低，主要源于蜜蜂的交配方式。
蜜蜂王后交配时，只与少量雄蜂交配，导致了蜜蜂种群的基因池较小，遗传多样性较低。
2. 显性遗传蜜蜂的许多性状呈现出显性遗传的特点。
这意味着一种显性基因就能决定性状的表现，比如黄蜂基因决定了蜜蜂外观的黄色。
3. 杂合优势蜜蜂的杂合优势是指蜜蜂种群中的杂种对某些性状表现得更为优越。
这种优势主要源于蜜蜂的杂交方式，通过两个不同群体的融合，产生的后代常常具备更好的适应性和生存能力。
4. 基因共享蜜蜂作为社会性昆虫，其种群内基因共享的特点极为明显。
蜜蜂王后的后代由同一个父亲与不同母亲交配产生，这意味着蜜蜂个体之间基因的共享程度高，亲属关系密切。
三、遗传传递蜜蜂的遗传传递主要通过交配和后代的生殖实现。
1. 交配蜜蜂的交配通常发生在飞行中，雌蜂与雄蜂通过交配器官进行交配。
交配后，雄蜂会死亡，而雌蜂则将精子储存在体内，以备日后产卵时使用。
2. 后代的生殖蜜蜂后代的生殖主要由蜂王和工蜂完成。
蜜蜂王后通过产卵的方式，将新的卵变成雌蜂或雄蜂。
而工蜂则通过分泌王浆来饲养幼蜂，确保下一代的生殖能够顺利进行。
转基因技术及其安全性评估
转基因技术及其安全性评估近年来，转基因技术越来越受到全球的关注。
转基因技术是人类利用生物工程技术将一种物种的基因导入到另一种物种的基因组中，以改变某些性状的方法。
这种技术在农业生产和医药领域被广泛应用。
转基因技术在农业领域的应用转基因技术在农业领域的应用主要是为了提高粮食产量，增加食品的营养价值和耐贮存性，以及提高抗病性和适应性。
转基因作物的种类包括玉米、大豆、棉花等。
目前，转基因作物已经被广泛种植，在全球范围内产量不断增加。
转基因技术的安全性评估虽然转基因技术在农业生产中已经发挥出很大的作用，但很多人依然担心转基因作物对人类健康和环境会产生负面影响。
因此，对于转基因作物的安全性问题，各个国家都制定了一系列的安全性评估标准和规定。
转基因作物的安全性评估主要包括以下三个方面：1.基因导入产生的影响：转基因作物的基因导入可能会导致新的蛋白质在作物中合成，从而影响植物的生长和发育特性、代谢过程、营养价值等方面。
因此，在转基因作物的安全性评估中，需要对导入的基因的化学结构和功能进行全面的分析和评估。
2.基因操作对植物本身的影响：转基因过程中，有些操作可能对植物产生影响，例如基因的断裂和重组、外源基因表达失调等。
因此，在转基因作物的安全性评估中，需要对这些操作的影响进行评估。
3.转基因作物的生态效应：转基因作物可能会对生态环境产生影响，例如影响生态系统中的蜜蜂、蝴蝶等有益昆虫的生长和繁殖。
因此，在进行转基因作物安全性评估时，需要对作物对环境的影响进行评估。
总的来说，目前转基因技术的安全性评估已经成为各个国家对于转基因作物的管制措施之一。
转基因技术与安全性评估的不断深入研究，将会为改变人类营养结构、提高粮食产量和减少食品资源浪费等问题提供一定的科学支撑。
转基因技术在农业生产中的应用及其影响
转基因技术在农业生产中的应用及其影响随着世界人口的不断增长和种植业生产技术的不断提高，越来越多的人关注食品和对人类身体健康的潜在威胁。
在这种情况下，转基因技术应运而生，这是一项可以帮助农民生产更多、更快、更安全和更具有营养的作物的技术。
而这种技术在应用中，也带来了一定的影响。
一、转基因技术的定义和应用转基因技术是一种通过人工创造的方式，将一个或多个外源基因导入到接收体细胞中的科学技术。
种植转基因作物的目的是为了提高产量、改善耐旱、抗病的能力以及改善其营养成分，以满足不断增长的人口需求和提高食品质量的需求。
作为一项被广泛应用的技术，转基因技术已经在全球范围内得到了应用。
美国、加拿大、阿根廷和巴西等国家是转基因作物种植面积最大的国家。
据统计，全球转基因作物种植面积已经达到1.8亿公顷以上。
二、转基因技术的影响1.改善耐旱、抗病能力转基因技术可以改善作物的耐旱和抗病性。
例如，将被广泛利用的基因插入玉米中，可以使其对来自各种病原体的持续保护，并且能够更好地抵御干旱和寒冷的天气。
2.提高生产效率由于转基因作物具有更强的耐受性和更高的耐病性，它们在生产中比传统作物更高效。
这样可以生产出更多的作物，使生产商的收益更大，也可以为全球人口增加食物供应。
3.潜在风险虽然转基因技术在提高作物的营养素和生产能力方面是有益的，但是它也存在潜在的生态和食品安全风险。
一些研究表明，转基因植物会对周围环境造成伤害，例如对蜜蜂、蝴蝶和其他有益的昆虫造成的危害可能会对生态系统产生负面影响。
此外，一些人对转基因食品存在健康风险的担忧，因为目前数据不足以证明它们是安全的。
因此，确保转基因产品的安全性是转基因技术使用的一项重要挑战。
三、结论转基因技术在农业领域有各种不同的应用，但是它的使用还存在很多潜在的风险。
尽管许多人宣称这种技术是食品生产中的救世主，但是它对环境和人类健康的影响还无法确定。
我们需要更多的研究，以确定这种技术是否是安全和生态可持续的。
转基因技术动植物转基因方法
转基因技术动植物转基因方法转基因技术是一种现代生物技术，通过对生物体的基因进行修饰和重组，从而实现特定的性状改良或新性状的引入。
在动植物领域，有多种转基因方法被广泛应用，以下将为您详细介绍。
一、动物转基因方法1、显微注射法这是动物转基因技术中最常用的方法之一。
其基本原理是在显微镜下，将经过处理的外源基因直接注射到受精卵的雄原核中。
因为雄原核较大，更容易容纳和整合外源基因。
注射后的受精卵经过培养和筛选，然后移植到代孕母体的子宫内，最终发育成转基因动物。
这种方法的优点是操作相对直接，成功率较高；但缺点是技术难度大，对设备和操作人员的要求较高，且可能会对受精卵造成一定的损伤。
2、病毒载体法利用病毒作为载体将外源基因导入动物细胞。
经过改造的病毒失去了致病性，但仍能携带外源基因并将其整合到宿主细胞的基因组中。
常用的病毒载体包括逆转录病毒、腺病毒等。
此方法的优势在于转染效率较高，能够感染多种类型的细胞；然而，病毒载体的容量有限，可能引起免疫反应，且存在潜在的生物安全风险。
3、胚胎干细胞介导法首先从早期胚胎中分离出胚胎干细胞，然后通过基因工程技术将外源基因导入胚胎干细胞。
经过筛选和鉴定，含有外源基因的胚胎干细胞被重新注入到囊胚腔中，与囊胚细胞融合，形成嵌合体胚胎。
最后将嵌合体胚胎移植到代孕母体子宫内发育。
这种方法可以实现精确的基因修饰，但胚胎干细胞的培养和操作难度较大。
4、体细胞核移植法先将供体细胞进行基因修饰，使其携带外源基因，然后将供体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中，构建重组胚胎，再将重组胚胎移植到代孕母体中发育。
这种方法的优点是可以获得大量遗传背景相同的转基因动物，但技术流程复杂，成功率相对较低。
二、植物转基因方法1、农杆菌介导转化法农杆菌是一种天然的植物基因转化载体。
当植物受伤时，农杆菌会感染植物，并将其携带的一段 DNA（称为 TDNA）转移并整合到植物基因组中。
在转基因操作中，将含有目的基因的 TDNA 载体导入农杆菌，然后用农杆菌感染植物细胞，从而实现目的基因的转化。
四大哺乳动物转基因技术简介
抑 制 培 养 建 立 的多 能 性 细 胞 系 ，体 外 培 养 时保 持 程 中将 其 转 入 到 卵 内 的能 力 ，且 这 种 能 力 不 只 限
未分 化状态 ，可 以传代 增殖 。Ｅ Ｓ细 胞在 发育 上 于 几 个 品种 的 动 物 ，从 低 等 的海 胆 纲 动 物 到 高 等 二 类似于早期胚胎 的内细胞 团细胞 ，具有 早期胚 的哺 乳 动 物 的 精 子 均 有 这 个 特 点 。将 精 子 破 膜 并 胎 细 胞 相 似 的 分 化 潜 能 和 正 常 整 倍 体 核 犁 两 大 特 与 Ｄ Ａ混合 处理后 ，利用精子 为 Ｄ Ａ载体 ，结 Ｎ Ｎ
利用 Ｅ Ｓ细 胞 的 最 大 优 点 是 可 以 对 Ｅ Ｓ细 胞
因定点整合 。运 用这项技术可研究控制外源基 因 而言 ，它的主要优点是利用精子 的 自然属性克服 表 达 的 调 控 序 列 ，还 可 以使 动 物 体 内某 些 正 常 的 了人 为 机械 操 作 给 胚 胎 造 成 的损 伤 ，提 高 了转 基
基 因并 非 在 所 有 细 胞 中表 达 。另 外 ，利 用 它 制 作 畜 干 细 胞 系 的建 立 方 法 目前 还 远 不 够 成 熟 ， 产 生 转 基 因大 动 物 如 牛 、羊 和 猪 时 ，不 仅 成 本 高 ，而 的嵌 合 体 动 物 并 不 是 所 需 要 的转 基 因动 物 ，还 需
寄牧 兽 医
畜牧人
于 整 合 位 点 不 确 定 导 致 基 因表 达 不 稳 定 ， 随机 整 法 。此 外 ，利 用 该 法 可 事 先 选 择 阳性 供 体 细 胞 ，
合 也可 能破 坏基 本 内源 基 因序 列或 激 活致癌 基 能够提高转基 因效率 ，亦能克服位置效应对外源 因，这 两种 因素 都会对 动物健康 产 生有 害影 响 。 基 因表 达 的影 响 。但 遗 憾 的是 截 至 目前 世 界 范 围 原核注射法生产转基 因动物一般是嵌合体 ，整合 内只 有 小 鼠干 细 胞 的建 系 方 法 比较 成 熟 ，而 大 家
动物转基因技术
动物转基因技术动物转基因技术：专业术语，作名词，将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术。
通俗的讲：转基因技术就是指利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到其它物种中，改造生物的遗传物质，使遗传物质得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变。
人们常说的"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"均为转基因的同义词。
常用技术1、显微注射法：将DNA注射到胚胎的细胞核内，再把注射过DN A的胚胎移植到动物体内，使之发育成正常的幼仔。
2、体细胞核移植方法：先在体外培养的体细胞中进行基因导入并筛选。
然后将带转基因体细胞移植到去掉细胞核的卵细胞中，生产重构胚胎。
应用前景1、转基因动物是对多种生命现象本质深入了解的工具，如研究基因的结构与功能的关系等。
2、可以用来建立多种疾病的动物模型，进而研究这些疾病的发病机理及治疗方法。
3、能提高动物育种效率。
转基因动物技术使家畜、家禽的经济性状改良更加有效，如使生长速度加快、瘦肉率提高，肉质改善，饲料利用率提高，抗病力加强等。
4、转基因动物可作为医用或食用蛋白的生物反应器。
可以通过家畜乳腺分泌大量安全、高效、廉价的人体药用蛋白。
安全管理转基因动物的研究发展很快，但仍有许多难题有待解决，除了技术问题以外还涉及伦理、法律、安全性及产品如何被消费者接受的问题。
可以预见，以上问题将会得到解决，该领域的研究开发将成为国际生物工程领域实用化方向的竞争热点。
存在问题在我国，先后颁布了《农业转基因生物安全管理条例》、《农业转基因生物安全评价管理办法》等法律法规。
在管理范围、安全性评价、管理措施等方面做了一系列规定，以确保使用安全。
转基因技术正在领导一场新的农业科技革命。
目前我国公众对转基因技术和转基因食品还存在一些疑虑，应该采用多种形式进行普及生命科学知识的教育，使公众对转基因技术有一个较为科学的认识，主动地接受转基因食品。
蜜蜂遗传育种新技术（一）——蜜蜂转基因与克隆
３４APICULTURE OF CHINA蜜蜂遗传育种新技术（一）——蜜蜂转基因与克隆薛运波│文 李志勇│图育微课堂种1.蜜蜂转基因技术蜜蜂转基因育种（transgenic breeding）是通过基因工程技术将外源目的基因导入受体细胞，整合到受体细胞基因组中，并使外源基因得到表达和遗传，以此获得新品种。
该技术的根本意义在于它克服固有的生殖隔离，实现物种间遗传物质的交换，在改良蜜蜂抗病和经济性状以及生物反应器利用等方面展示了良好的应用前景。
自从1982年成功研究出首例转基因果蝇以来，转基因昆虫的研究便引起科学家们极大的兴趣。
目前，已经获得成功的转基因昆虫有黑腹果蝇、海地果蝇、地中海实蝇、家蚕、蚊子等。
鉴于蜜蜂特殊的社会行为和级型分化现象，有学者认为以下两种方法是蜜蜂转基因较好的途径：一是以蜜蜂人工授精技术为基础的精子介导转基因法，二是蜜蜂卵或幼虫的转基因操作与蜜蜂人工孵育技术相结合的方法。
（1）精子介导转基因法1971年，Brackett 等发现精子细胞具有自发地吸收外源DNA，并可在受精的过程中将外源DNA 携带进卵内。
用精子作为转移外源DNA 的载体，将DNA 溶液和动物精子共浴，精子能主动吸附外源DNA，利用这一点可以很容易地将外源DNA 导入精子细胞或结合于精子细胞表面。
再通过人工授精，将外源DNA 带入受精卵进而发育成个体（图1），从而生产转基因动物。
利用精子介导的转基因蜜蜂的研究也有成功报道。
1991年，Atkinson 等首次将蜜蜂精子与外源DNA 进行共培养，证实蜜蜂精子也能够吸收其他动物的DNA。
2000年，Robinson 等研究精子介导转染法用于蜜蜂转基因的可行性。
结果表明，蜜蜂精子能将外源线性质粒DNA 携带进入卵子，外源DNA 能在受体蜜蜂个体中存在数月之久，能在幼虫期进行表达，至少能稳定遗传三代。
尽管没有找到外源DNA 整合到蜜蜂基因组上的证据，但该研究证明蜜蜂精子同样具有携带外源DNA 进入卵子的能力。
RNAi技术在转基因农作物中的应用
RNAi技术在转基因农作物中的应用随着全球人口的增长和环境的变化，食物安全和农业可持续性成为全球关注的话题。
转基因技术带来了新的机遇和挑战，其中RNA干涉技术（RNAi）成为了转基因农作物研究的热点之一。
RNAi技术是通过RNA分子靶向破坏基因表达而实现基因沉默的一种技术。
在植物中，RNAi技术可以用于产生抗虫、抗病、提高产量、改善品质等方面的转基因农作物。
一、抗虫转基因农作物许多昆虫会通过进食植物来获取营养，然而一些昆虫会摄入植物中的毒素而死亡。
转基因技术可以利用RNAi技术来生产这些毒素，从而让植物本身具备抗虫能力。
例如，棉花一直是重要的经济作物之一，但由于棉铃虫的侵袭而导致了巨大的损失。
科学家通过RNAi技术把棉铃虫的RNA适配体（RNAi的关键组件之一）合成到了棉花中，从而通过RNA 干扰的效应来杀死棉铃虫。
二、抗病转基因农作物RNAi技术也可以用来产生抗病转基因农作物。
例如，在早熟禾中，许多病毒的基因组是由RNA分子组成的。
科学家通过RNAi技术来干扰病毒RNA分子的复制和转录，从而让早熟禾对某些病毒具有抵抗力。
同样地，水稻条斑病是导致水稻减产和品质降低的一个主要病害。
科学家通过RNAi技术来抑制病原菌在水稻中的生长和繁殖，从而让水稻对条斑病具有抵抗力。
三、提高产量、改善品质的转基因农作物除了利用RNAi技术产生抗病、抗虫转基因农作物，RNAi技术也可以提高产量、改善品质。
例如，水稻是全球最重要的粮食作物之一，但其稻谷中含有过量的淀粉和过少的这一丝质质量很低。
科学家通过RNAi技术来抑制淀粉合成的关键基因，从而让水稻籽粒拥有更多的这一丝质和更少的淀粉，从而提高了水稻的营养价值。
同样的，苹果、巧克力等作物也可以通过RNAi技术创造有更好的口感和更高的营养价值。
总的来说，RNAi技术在转基因农作物的研究中具有巨大的潜力。
在保证食品安全的前提下，RNAi技术可以用于生产更加健康，更加高产的农作物，以满足不断增长的人口需求和环境挑战。
蜜蜂活体电穿孔法导入DNA的新技术
研究真社会昆虫个体特征分化最典型的模式体系， 蜜蜂已成为系统论 、 行为生态学、 神经学和老年化研
究 的模型 】 。蜜蜂 具有世代 周期短 、 繁殖率 高 、 后代
个体数多 、 能大量饲养 、 易获得大量性状一致 、 发育 同步的群体等优点 ， 是理想的实验动物研究模型。 蜜蜂作 为人类 开发利用 最早 和最 成功 的少数 昆
的分子基础 ， 对于理解基因与行 为之间的关 系非常 重 要 因此 转 基 因蜜 蜂 的研究 具 有重 大 的理 论意 。
义 与经济效 益 。
道不断增多， 成为基因治疗 、 生物学分析等领域非常
受欢 迎 的一 种技术 。 不过 ， 电穿孔研 究报道 的昆虫种 类不 是很 多 ： 果蝇 胚胎 、 实夜 蛾 胚胎 以及 家蚕 等 。 谷 家蚕 电穿 孔研 究 报 告 稍 多 ， ｏ Ｍｔ ｏ等 用 电穿 孔方 利 法 成 功地 将家 蚕 丝 素启 动 子驱 动 的 Ｇ Ｐ质 粒导 人 Ｆ 家蚕 幼虫脑 细胞 ， 荧光显微 镜检测 ， Ｆ 经 Ｇ Ｐ得到组织 特异 性表 达 。赵昀等 １ ７ １ 带有 Ｇ Ｐ基 因 的质粒导 在将 Ｆ 人家 蚕卯时 也尝试采 用 电穿 孔法 ， 卵孵化 结茧后 。 蚕
工程 带来 了极 大 的 闻难 ， 尚需通 过 大量研 究 找 到一 种 对蜜蜂 转基 因的有效 模式 ， 而使 外 源基 因能 有 从 效 地转入 、 合并 获得 高效 表达 的新 品种 。 国内外 整
科研人员在转基因蜜蜂的研究上进行 了许多尝试 ， 并开 发 多种 蜜蜂 Ｄ Ａ导人方 法 。如精 子载体 法 、 Ｎ
１ 电穿孔 法原理 与特点
了利用活体电穿孔法将外源 Ｄ Ａ导人成年工蜂头 Ｎ
蜜蜂的近亲交配(一)
中国蜂业３３蜜蜂的近亲交配（一）薛运波│文蜜蜂近亲交配（近交）是指血缘或亲缘关系相近的雌雄个体之间的交配。
在遗传育种工作中，在选择某一性状表现最优良的个体时，希望使该优良性状的特性稳固遗传下来，往往采用近交的方式，以增加基因的纯合率来实现。
但是，近交是把双刃剑，一方面可以使某一优良性状稳定遗传下来；另一方面由于近交，造成性等位基因纯合而产生二倍体雄蜂，二倍体雄蜂在幼虫阶段，往往会被工蜂弃掉，蜂群出现“插花子”现象（图1），同时还带来生活力下降和生理机能减弱等不良后果。
蜜蜂在长期进化过程中形成两种生殖方式：孤雌生殖和有性生殖。
雄蜂由未受精卵发育而来，属于单倍体，只具有母亲的一套染色体；工蜂和蜂王属于雌性蜂，由受精卵发育而来，具备双亲的染色体组型，育微课堂种是正常二倍体生物。
因此，雌性蜂的产生是有性生殖，而雄性蜂的产生是孤雌生殖。
在自然条件下，蜂王有性生殖是通过一雌多雄的方式，在空中飞翔完成。
这一特性给蜜蜂的保种和育种工作带来极大困难，在生产实践中，我们希望蜂群的某些优良性状可以保存下来，即稳定遗传给后代，而不发生性状分离。
根据孟德尔自由组合与分离定律，只有进行纯种间的同质交配，性状才可以一代代遗传下去，而不发生分离。
一、蜜蜂近交系统包括父女交配、母子交配、同胞兄妹交配、表兄妹交配、姨甥交配、舅甥女交配和连续回交等多种。
可以根据需要和可能选用一种或几种。
1.兄妹交配同1只蜂王产的处女蜂王和雄蜂之间的交配（图2），在遗传学上相当于母女同交。
蜜蜂在自然交尾的情况下，可以发生兄妹交配，但必须严格控制交尾场地，一般可将交尾场设在无蜂的海岛或深山区，其隔离半径至少在12～15km，最好采用人工授精技术。
兄妹交配杂合率递减的速度低于女父回交和母女回交。
与女父回交和母女回交相比，建成遗传性状高度稳定的近交系所需的世代多。
在最初的几个世代中，可进行系内选择。
经过连续两个兄妹交配后，出现50%二倍体雄蜂卵。
2.表兄妹交配 姐妹蜂王产的处女蜂王和雄蜂之间的交配（图3）。
制备转基因动物的方法
制备转基因动物的方法制备转基因动物的方法有很多，以下是一些常见的方法：1. 显微注射法：这是最早的动物转基因技术，通过显微镜将目的基因注射到受精卵细胞的原核内，使目的基因与胚胎基因组融合。
该方法的优点是可靠性高、重复性好、整合效率高，导入基因片段的大小和类型不受限制，转基因可以稳定遗传。
但缺点是导入基因整合的随机性和不可见性可能导致基因表达不稳定和插入突变。
成功应用该方法的例子包括美国科学家Hammer等在1985年获得的转基因兔、绵羊和猪，以及我国朱作言院士等在1985年成功获得的世界上首例转基因鱼。
2. 精子载体法：将精子与目的DNA进行预培养，使精子具有携带目的基因进入卵子的能力，再让精子与卵子结合，该基因被整合到受精卵的DNA中。
该方法的优点是不需要显微注射操作，不会对胚胎造成损伤，整合率高，成本低，不需要对动物进行胚胎移植手术处理等。
但成功率不高、效果不稳定，有待科研人员进一步探索和改进。
成功应用该方法的例子包括1989年意大利Lavitrano等首次报道利用精子载体法获得转基因鼠，以及1996年意大利Sperandio科研小组报道的采用该方法生产转基因牛和猪。
3. 逆转录病毒感染法：利用逆转录病毒作为载体，将目的基因整合到受体细胞的DNA中。
该方法的优点是效率高、操作简单、成本低，在转基因动物生产中应用广泛。
但缺点是插入突变的可能性大、外源基因表达量不稳定。
4. 胚胎干细胞介导法：将目的基因导入胚胎干细胞，通过将胚胎干细胞注入受体胚胎以生产转基因动物。
该方法的优点是整合效率高、可遗传给后代、可进行种间转基因操作等。
但缺点是技术难度高、操作复杂、胚胎干细胞建系不易等。
5. 细胞核移植法：通过将已转染的外源基因的体细胞核移植到受体细胞的卵母细胞中，以生产转基因动物。
该方法的优点是可获得转基因动物的高纯合子、可进行种间转基因操作等。
但缺点是技术难度高、操作复杂、成功率低等。
这些方法各有其优缺点，在转基因动物生产中有着不同程度的应用。
蜜蜂人工授精方法
避免损伤
在人工授精过程中要轻柔 操作，避免对母本造成损 伤。
掌握时机
根据母本年龄和季节等因 素掌握适宜的授精时机。
03
蜜蜂人工授精技术要点与 难点
技术要点
掌握蜜蜂生殖生理特点
了解蜜蜂生殖系统结构和生殖周期 ，以便确定最佳的授精时机和操作 方法。
选择健康适龄的雄蜂
选择健康、年轻、有活力的雄蜂进 行人工授精，可以提高受精率和子 代质量。
对未来发展的影响与贡献
蜜蜂人工授精技术将为蜜蜂养殖 业提供更加可靠的技术支持，提 高蜜蜂种质资源的质量和产量。
人工授精技术的改进与创新将推 动蜜蜂养殖业向规模化、集约化
和智能化方向发展。
蜜蜂人工授精技术的研究与应用 将促进蜜蜂生态系统的保护和可 持续发展，为人类提供更加安全 和健康的蜂蜜、蜂蜡等产品。
背景
在自然界中，蜜蜂的交配和产卵过程通常受限于自然环境和生态条件。然而 ，通过人工授精技术，科学家可以打破这些限制，实现对蜜蜂遗传性状的改 良和控制。
技术重要性及应用
重要性
人工授精技术对于蜜蜂育种具有重要意义，它可以提高繁殖效率，优化遗传特性 ，增加产量和抗病能力等。
应用
该技术在蜜蜂养殖、育种和保护方面都有广泛的应用。例如，可以通过人工授精 技术生产出具有特定优良性状（如高产量、抗病性强等）的蜜蜂品种，以适应不 断变化的环境和市场需求。
蜜蜂人工授精方法
2023-11-06
目录
• 蜜蜂人工授精技术概述 • 蜜蜂人工授精操作流程 • 蜜蜂人工授精技术要点与难点 • 蜜蜂人工授精技术应用与案例分析 • 蜜蜂人工授精技术的未来发展与展望
01
蜜蜂人工授精技术概述
技术定义与背景
定义
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第23卷第4期2005年7月泉州师范学院学报(自然科学)Journal of Quanzhou Normal U niversity(Nat ural Science)Vol.23 No.4J ul.2005蜜蜂转基因技术张巧利1,孙亮先1,郭冬生1,胥保华2(1.泉州师范学院模式生物研究中心,福建泉州 362000;2.山东农业大学动物科技学院,山东泰安 271018) 摘 要:简述了建立蜜蜂转基因技术体系的方法和筛选标记.以显微注射法将改造过的pig2 gyBac、mariner等转座子转基因载体导入受精卵是蜜蜂转基因工作的最佳候选方案,精子介导法和病毒载体法也值得尝试.增强型荧光蛋白(EGFP)基因是转基因蜜蜂的最佳筛选标记.并对蜜蜂转基因技术体系在基因功能研究和生物反应器的开发等方面的应用前景进行了探讨.① 关键词:蜜蜂;转基因;载体;显微注射;转座子;精子 中图分类号:Q782 文献标识码:A 文章编号:1009-8224(2005)04-0094-06 蜜蜂是最重要的对农业有益的社会性昆虫,具有世代周期短(约28d)、繁殖力强(每只蜂王日产卵可达1500-2000粒)、行为复杂、孤雌产雄、可人工饲养等特点,已被作为一种新型的模式动物,用于研究免疫、过敏性反应、抗生素抗性、发育、精神健康、寿命和X染色体疾病等人类健康方面的问题.蜜蜂全基因组测序工作已经完成,2005年5月,基因组的拼接序列(version3.0)已经释放(http://www.hgsc.bcm.t ).蜜蜂的EST计划也已经开展,并被制备成cDNA芯片[1].这些成果表明蜜蜂研究已经进入后基因组研究时代.而作为基因功能研究的基本技术手段的转基因技术在蜜蜂上目前尚未成功建立.1982年,Rubin等开创性的以果蝇中的P-转座子作为载体将外源基因成功地转化进生殖系(germline)染色体,获得第一只转基因果蝇[2],经过20多年的研究,家蝇、蚊子、家蚕等多种昆虫的转基因体系先后被建立.本文综述了其他昆虫转基因工作中可供建立蜜蜂转基因技术借鉴的技术,并展望了该技术的应用前景.1 可用于蜜蜂转基因的技术1.1 显微注射技术显微注射是借助光学显微镜,直接把外源性DNA注射到动物早期胚胎、胚胎干细胞、细胞或卵母细胞中,然后生产转基因动物个体.1980年,G ordon等人首次用显微注射的方法将纯化后的DNA注射进小鼠的晶胚,获得了转基因小鼠[3].在此后的一年时间内,共有六个实验室陆续报道通过向原核期的小鼠胚胎显微注射DNA,获得了转基因小鼠[4].从此,向原核①收稿日期:2005-04-09作者简介:张巧利(1979- ),男,山东巨野人,硕士生,从事动物营养与饲料科学研究.基金项目:国家自然科学基金项目(30300183);山东省博士基金项目(2004BS06014)期的胚胎直接注射纯化的DNA 作为生产转基因动物的方法被确立下来,到目前为止仍是一种比较可靠和经常使用的方法.蜜蜂的卵适于进行显微注射操作.蜂卵的受精是在蜂王向工蜂房或王台中产卵时发生的.产卵时,贮精囊受到巢房口挤压,精子通过卵孔进入卵,在2h 内精核与卵核发生融合,完成受精过程.据观察,蜂卵产下后在1—2h 内卵孔是开启的,利用这一特性,可在卵产下2h 内通过卵孔进行显微注射,从而避免损伤卵,又能在受精卵发生第一次卵裂前将携带外源DNA 的载体导入到卵内的合适位置便于转基因操作.但是,蜜蜂是一种高级社会性昆虫,幼虫需要工蜂来喂养.如果卵或者幼虫稍呈异常,就会被工蜂抛弃,给转基因幼虫的饲养带来不便.根据这一特性,可将已显微注射过的卵置于35℃、80%的相对湿度下培养65h 后再转入蜂巢孵化,并且尽量不对卵进行化学药品处理.1.2 精子介导法Brackett 等(1971年)发现精子细胞具有自发地吸收外源DNA ,并可在受精的过程中将外源DNA 携带进卵内[5].所以,可以用精子作为转移外源DNA 的载体,通过体外授精,将外源DNA 带入受精卵进而发育成个体,从而生产转基因动物.这一方法极为方便,避免了对卵原核的操作,符合生理受精过程,效率较高.1989年Lavit rano 等利用这一设想第一次成功地制备出转基因小鼠[6].他们用成熟的小鼠精子与p SV2CA T 质粒DNA 共同孵育15min 以上,二者结合后,在体外与小鼠卵授精,受精卵发育至2细胞阶段,移至假孕小鼠子宫中,待其生出小鼠后,用So ut hern blot 法检测了250只子代小鼠,其中30%携带并表达外源基因.该实验的成功开辟了转基因动物生产的新途径.1993年,Nakanishi 等利用精子转染法建立转基因鸡[7],Cappello 等利用该方法建立了表达人DA F 基因的转基因猪[8],Rott mann 等(1992)对上述精子载体法进行了改进,他们将外源DNA 在与精子共同孵育之前用脂质体包埋,脂质体与DNA 相互作用形成脂质体2DNA 复合体.这种复合体比较容易和精子细胞膜融合,从而进入细胞内部,改进以后的精子载体法在转基因鸡的制作上获得了满意的结果[9].对12日龄鸡胚用Sout hern 印迹杂交法检测发现转基因阳性率为26%,最理想的一次阳性率高达92%.实验还显示外源DNA 并未整合进宿主基因组,而是以附加体的形式存在于染色体之外.Per 2ry 等(1999)先将精子与外源基因共孵育1min ,然后将精子的头部显微注入M Ⅱ期的小鼠卵母细胞,在出生的后代小鼠中转基因阳性率可达20%以上,而且精子膜破损更有益于转基因动物的获得[10].蜜蜂上,At kinson (1991)首次将蜜蜂精子与外源DNA 进行了共培养[11],Robinson 等(2000)曾以精子为外源DNA 载体,通过人工授精将携带外源DAN 的蜜蜂精子导入蜂王贮精囊,并且在蜂王所产的后代中可以检测到外源DNA ,但发现外源基因未能整合进基因组[12].以精子作载体法的最大优点是方法相对简单易行,不需昂贵的显微操作设施及复杂的操作技巧.1.3 其他载体介导法在昆虫转基因研究历程上,曾经尝试过直接注射DNA 、基因枪法、精子DNA 载体法、母体注射法、电击法等多种方法,但效果均亚于转座子载体法和病毒载体法[13].Nagaraju 等(1996)将线状DNA 直接注射到家蚕卵内,结果几小时内外源DNA 就被降解或环化,不能整合进基因组中[14];Tamura 等(1990)将含有家蚕基因启动子的pBR322质粒导入蚕卵,发现质粒中的CA T 基因仅能瞬时表达[15].澳大利亚国立大学分子与群体遗传学研究组的John G ib 259 第4期张巧利等:蜜蜂转基因技术 69 泉州师范学院学报(自然科学)2005年7月 son与日本动物工业国家实验室的K iyo shi K imura曾在1997年进行合作,先后试图以P转座子及来自果蝇的Mariner转座子Mos1(mosaic21)为载体进行蜜蜂转化,但均未获得成功.其原因可能是由于他们所采用的转座子载体并不适合蜜蜂,即所用的载体系统与寄主系统不相容,而导致启动子无法驱动协助载体基因(helper genes)及报告基因的表达.目前,Kimura 实验室及美国的一个实验室正在尝试以来自鳞翅目昆虫Trichoplusia ni的piggyBac转座子进行蜜蜂的转化工作(Robert son).寻找可在目的昆虫基因组中移动的转座子或病毒成为建立转基因技术体系的重要前期工作.已证明Mariner转座子载体是理想的昆虫转基因载体,有潜力发展为蜜蜂转基因载体. Mariner转座子是一类DNA型转座子,在转座子分类上属于Tc12mariner转座子总科[16]. Mariner反向末端重复序列(inverted terminal repeat s,ITR)为28-30bp,含一个全长约1.3kb的无内含子的转座酶基因(编码约345个AA),转座酶识别位点为TA,转座插入时会将TA加倍.Mariner转座子广泛存在于酵母、植物界和动物界许多物种的基因组中[16].已有诸多把Mariner转座子转基因载体的报道,用之成功转化的生物包括原核生物、无脊椎动物、脊椎动物和植物.其中已转化的细菌有大肠杆菌、分支杆菌、螺旋菌、弧菌、奈瑟球菌[17—20];已转化的原生动物有利什曼球虫[21];已转化的无脊椎动物包括多个果蝇属、蚊子、家蚕、家蝇等[22—28];已转化的脊椎动物有鸡和斑马鱼(Reviewed by Lozovsky等,2002)[29,30].与其他昆虫转化系统,如p因子、hobo因子、Hermes因子、Mino s因子、piggyBac因子相比,Mariner转化系统的优点是能够转化多个物种、转化效率高,可携带1-12kb的外源DNA片断,而且整合进基因组中的外源基因在遗传上非常稳定[31].2 转基因蜜蜂的鉴定2.1 Sout hern印迹分析常见的转基因动物鉴定方法是Sout hern印迹分析.其方法是:取动物尾组织或血液,提取DNA,设计适当的引物,进行PCR扩增电泳,将PCR阳性产物转移到尼龙膜上,以同位素标记的外源基因片断作为杂交探针,对PCR阳性产物进一步确认.实践证明这种方法既省时又省力,但由于PCR方法有时存在假阳性,特别是扩增出内源性片断,对转基因个体筛选影响较大.消除假阳性关键在于引物的设计.近年来,一些新的鉴定转基因动物的方法也在不断出现.Met hol(1995)利用酪氨酸酶基因分析技术成功地检测了转基因小鼠[32].Kuiper等(1996)运用荧光定位杂交和缝狭印迹分析检测转基因猪也获得了成功[33].卢一凡等(1998)利用琼脂糖凝胶直接杂交鉴定低拷贝数转基因的方法,消除了常规方法Sout hern blot中因转膜不完全而造成的低拷贝数转基因鼠的丢失[34].2.2 转基因蜜蜂的筛选标记增强型绿色荧光蛋白(EGFP)是理想的转基因蜜蜂筛选标记.由Wimmer实验室开发出的3×P32EGFP被视为转基因昆虫的通用筛选标记[35].由于GFP在紫外线照射下能发出绿色荧光,所以,只要昆虫的表皮透光度高一点,可不必杀死虫子而在幼虫期,甚至在卵期就可判断转基因成功与否,可大大减轻对G0、G1和G2代的检测工作量.Tamura等(2000)以pig2 gyBac转座子载体对家蚕的生殖系的转化工作就是以家蚕肌动蛋白3(Actin3)基因的启动子来驱动EGFP标记基因的[36].能否将EGFP筛选标记用于蜜蜂转基因上,则取决于驱动GFP基因的蜜蜂基因启动子的克隆工作.3 转基因蜜蜂展望蜜蜂全基因组测序工作已由美国Texas A &M 大学Baylor 分院医学人类基因组测序中心完成,起初在Robinson 向N H GRI (National Human Genome Research Instit ute )提交的蜜蜂全基因组测序建议书中(http :///bee -r/HoneyBeeWhitePaper.p df ),他便指出蜜蜂全基因组测序将有益于人类健康,同时也有助于多种疾病药物的研究。