三叶草基因工程研究进展
中国牧草育种中存在的问题
中国牧草育种中存在的问题孙进武，魏鹏飞，王跃栋甘肃农业大学草业学院，甘肃兰州（730070）Email：wykissme@摘要:本文综述了我国牧草种质资源、新品种培育、良种繁育等方面的取得的研究成绩,分析了我国牧草育种研究中存在的育种方法较为落后、优异牧草种质资源匮乏、良繁体系不健全等问题,从而提出了以现代生物技术为中心的解决建议.关键词:牧草育种，研究成绩，解决建议，生物技术1 中国牧草育种研究的成绩1.1 牧草种质资源方面新中国的成立标志新时代的到来,人类对各方面的需求日益增长，我国牧草育种也取得相当不错的成绩。
首先，初步完成了我国牧草品种资源的考察、收集、鉴定评价、入库保存。
现已查明我国牧草野生资源中至少有28科、184属、567种,共3296份材料具有保护、引种、育种价值。
国家牧草中期库已保存牧草种质3500多份,可保存20~ 25年。
另外，在我国不同气候带的生态区建立起5处多年生牧草种质资源圃,对一些材料的生物学特性和农艺性状等开展了鉴定和评价,并建立起了中国牧草与草地资源网站,通过以上工作,初步建立了以国家长期库、中期库为核心,多年生牧草种质资源圃为网络的保存体系[1]。
1.2 牧草常规育种上世纪50年代开始,中国的牧草育种工作者采用野生引种驯化、地方品种整理、国内外优良品种引进、选择育种及杂交育种等基本的育种方法培育出一批新品种,经全国牧草品种审定委员会审定登记的品种达250个,其中野生栽培品种40个、地方品种40个、引进品种6个、育成品种84个。
从国外引进包括苜蓿、三叶草、百脉根、多年生黑麦草、猫尾草、黄花草木樨、白花草木樨等种质,为新品种的培育奠定了一定基础。
大量引种试验筛选出一批适应我国不同地域的草种,如蔚县苜蓿、晋南苜蓿、柱花草、白三叶、多年生黑麦草等;并驯化了一批野生牧草,如羊草、老芒麦、无芒雀麦、黄花苜蓿、沙打旺、披碱草等。
人工选育种研究也有不少贡献,如吉林农业科学院通过系统选育培育出高产、抗寒、适应性广的公农1号、公农2号苜蓿新品种;内蒙古农业大学通过杂交培育出抗寒抗旱的草原1号、草原2号、草原3号杂花苜蓿;甘肃农业大学、新疆农业大学培育出了甘农1号、甘农2号、甘农3号、新牧1号、新牧2号、新牧3号苜蓿新品种等等[2]。
病毒基因工程的应用前景探究
病毒基因工程的应用前景探究病毒基因工程是一门重要的生物技术领域，通过改造病毒的遗传物质，研究人员可以创造出具有特定功能的病毒，从而实现各种应用。
本文将对病毒基因工程的应用前景进行探究，并介绍其中的几个重要领域。
1. 疫苗研发病毒基因工程在疫苗研发方面具有巨大潜力。
通过改变病毒的基因组，研究人员可以设计出安全有效的病毒样粒子（VLPs），这些病毒样粒子与真实病毒具有相似的结构，但不具有传染性。
研究人员可以将目标病原体的抗原基因导入到病毒样粒子中，从而实现疫苗的生产。
此外，病毒基因工程还可以帮助研究人员开发更加安全稳定的疫苗，例如利用病毒载体传递基因序列，从而诱导人体免疫系统产生对特定病原体的免疫反应。
2. 基因治疗病毒基因工程在基因治疗方面也具有重要作用。
基因治疗是一种利用基因工程技术来治疗疾病的方法，其中病毒被用作基因载体。
研究人员可以将需要治疗的基因序列导入到病毒中，然后将病毒送入患者体内。
一旦病毒进入细胞，其中的基因序列便会被细胞利用，从而实现治疗效果。
病毒基因工程为基因治疗提供了有效的工具，能够帮助研究人员设计更加安全高效的基因载体，同时也提供了治疗多种疾病的可能性。
3. 癌症研究病毒基因工程在癌症研究方面也有广阔的应用前景。
病毒基因工程可以帮助研究人员开发出具有肿瘤选择性杀伤作用的病毒。
这些病毒可以通过改变其遗传物质，使其只在癌细胞中复制和扩散，从而达到杀死癌细胞的效果。
此外，病毒基因工程还可以开发出能够激活免疫系统对癌细胞进行攻击的病毒免疫疗法。
4. 农业领域在农业领域，病毒基因工程可以用于改良作物品种和保护作物免受病毒侵害。
研究人员可以利用病毒载体将目标基因导入到作物中，从而改良作物的农艺性状。
此外，研究人员还可以通过设计抗病毒基因导入作物中，帮助作物抵抗病毒感染，提高农田产量和品质。
5. 环境保护病毒基因工程在环境保护方面也有潜在的应用。
研究人员可以通过改变病毒的基因组，将其用于环境污染物的生物降解。
植物抗低温机理的分子生物学研究进展
植物抗低温机理的分子生物学研究进展摘要：笔者从不同的方面综述了植物低温抗性的分子生物学研究进展，对低温抗性的机理做了阐释，并且给出以后的研究方向和重点。
关键词：低温抗性细胞膜透性不饱和脂肪酸丙二醛保护酶系统脱落酸钙调素低温诱导蛋白温度在植物营养生长、生殖生长的过程中都具有重要的作用。
对于温度的调控是改善植物生长环境，调节植物生长状态的一项重要措施。
在自然环境下，植物对于低温的抗性，体现了植物在温度方面的适应性，体现植物物种、品种的生态位的广度。
也影响着植物产品的质量和产量。
植物的低温胁迫根据温度的不同范围分为两种类型：冷害，是指零上低温对于植物生理机制的影响所造成的伤害；冻害，是指零下低温对于植物生理机制的影响所造成的伤害。
目前，对于植物影响较大的是冷害。
【1~4】冷害的影响程度不仅取决于温度低的程度，也取决于植物受低温影响的时间的长度。
温度越低，时间越长则冷害对于植物的影响越大。
由于温度这一自然因素存在于植物体的整个生命周期中，因此，对于温度的调控，抗低温机制的研究就显得至关重要。
以往的研究中，有对于低温敏感植物和低温驯化植物的对比研究，说明了对植物的低温驯化可以在一定程度上提高植物的抗低温能力。
也有从水分的平衡，蛋白质，碳水化合物，氨基酸，核酸水平上的研究；还有从细胞壁的特性，细胞膜的结构的研究以及生长调节物质的影响。
前面的这些的研究，都说明了植物对于低温的反应和这些条件对于植物抗低温机制的一些影响。
然而所有这些因素都不是某一种因素的单独作用，而是多种因素共同作用，相互影响的结果，不同因素之间存在着互作、制约等的作用。
上面的这些研究也只是停留在膜保护系统、冷调节蛋白的生理调节的水平。
随着生物分子工程、基因工程方面的研究水平的不断提高，给植物抗低温的研究有提出了一个新的方向。
特别是低温信号转导的研究，分子标记的应用，将进一步揭示低温适应性的调控机理。
1、通过影响植物细胞膜透性影响植物低温抗性20世纪70年代，Lyons等提出细胞膜是低温冷害的首要部位，在低温条件下，植物细胞膜由液晶态转变为凝胶态，膜收缩，导致细胞膜透性改变，膜酶和膜功能系统代谢改变，功能紊乱。
蚕丝蛋白基因工程的研究与应用
蚕丝蛋白基因工程的研究与应用随着人类对基因的研究逐渐深入，基因工程也逐步成为生物领域的一个重要分支。
其中，蚕丝蛋白基因工程是近年来备受关注的一个研究方向。
蚕丝蛋白作为一种天然的优质纤维素材，具有优异的机械性能和生物相容性，被广泛应用于医药、纺织、纸张等领域。
而通过基因工程技术对蚕丝蛋白进行改良，不仅可以提高其性能，也可以拓展其应用领域。
一、蚕丝蛋白基因工程的研究现状蚕丝蛋白基因工程研究主要涉及到两个方面，一是通过基因编辑技术进行蚕丝蛋白基因的改良与优化，二是通过表达载体向大肠杆菌等微生物中导入蚕丝蛋白基因进行表达。
首先，蚕丝蛋白基因的改良主要涉及到基因编辑技术的应用。
在过去的研究中，研究人员主要通过CRISPR/Cas9等技术对蚕丝蛋白基因进行精准编辑，以达到优化蚕丝蛋白性能和拓展应用领域的目的。
例如，通过改变蚕丝蛋白中的氨基酸序列，可以调节其力学性能和生物相容性；同时，还可以插入其他功能性基团，以实现蚕丝蛋白的多功能化。
其次，蚕丝蛋白基因的表达也是蚕丝蛋白基因工程研究的重点之一。
目前，大肠杆菌是蚕丝蛋白基因表达的主要宿主，利用重组DNA技术将蚕丝蛋白基因克隆进大肠杆菌中，在其表达的同时，通过特定的工艺对蚕丝蛋白进行提纯和加工，最终获得高品质的蚕丝蛋白纤维。
二、蚕丝蛋白基因工程的应用前景蚕丝蛋白基因工程可以通过优化蚕丝蛋白的性能和拓展其应用领域，为产业的发展带来新的机遇和挑战。
以下是蚕丝蛋白基因工程应用的几个方面：1. 医药领域近年来，蚕丝蛋白基因工程在医药领域的应用备受关注。
由于其天然的生物相容性和良好的组织相容性，蚕丝蛋白纤维已经成为一种优质的医用修复材料。
通过基因编辑和表达技术对蚕丝蛋白进行改良和表达，可以获得具有更好性能的蚕丝蛋白纤维，这为医用修复领域提供了新的解决方案。
例如，将蚕丝蛋白改良成可生物降解的材料，可以成功应用于一次性医用敷料和血管支架等医疗器械中。
2. 纺织领域蚕丝蛋白素被称为“天然的纺织品”，以其高强度、高韧性和优良的手感而被广泛应用于纺织品行业。
耐盐盐生植物特点适于盐渍土改良，具有潜在开发利用价值
耐盐盐生植物特点适于盐渍土改良，具有潜在开发利用价值耐盐/盐生植物是盐土改良的适宜植物在现代农业中使用的大多数作物种类对盐敏感，一旦土壤盐度超过一定水平，产量会大幅降低。
当土壤溶液电导率超过4-8 dS / m，大多数种类的作物产量会下降10%。
有些作物更敏感，如用超过1.7dS / m的水灌溉玉米，电导率每增加一个单位，玉米会减产21%以上的灌溉水中的电导率的每个单位增量（Blanco等，2008）。
在20世纪的大部分时间，人们试图通过品种选育来提高这些甜土植物的耐盐性。
在生理和遗传学上，由于耐盐性是一种高度复杂的性状，在这方面进展缓慢。
进入21世纪以来，随着分子生物学技术的快速发展，人们开始尝试用基因工程技术来培育耐盐植物材料。
如转拟南芥Na + / H +逆转运子（AtNHX1）基因的小麦（Triticum aestivum），在盐渍土环境中产量提高33-50％。
已转化拟南芥AP2 / ERF基因的三叶草，在盐胁迫条件下能增加生物量（Abogadallah等，2011）。
我国也选育出一些抗盐作物品种，如小麦品种青麦6号、7号。
总体上来看，对甜土植物改良进展非常有限，真正应用于田间生产的作物种类几乎没有，或者推广应用的少数品种仅适合一些盐度较低的土壤。
常见农作物对盐胁迫的耐受性另一方面，许多盐生植物在15-25dS / m的盐度范围内生长良好，甚至会促进生长（Rozema等，2013）。
盐生植物是自然进化的耐盐植物，代表至多2％的陆生植物物种（Flowers等，2008）。
他们有能力在富含NaCl的环境中完成其生命周期，因此可以被认为是潜在的新作物来源（Glenn等，1999）。
尽管盐生植物长期存在于世界各地人们的饮食中，但是作物来进行开发仅仅开始于20世纪后半叶（Rozema等，2013）。
20世纪60年代，以色列建立了盐生植物及其用途的途数据库（Aronson，1989）。
到目前为止，已经评估了许多盐生植物的潜在用途，如作为农作物（Reddy等，2008; Flowers等，2010; Rozema等，2013）、盐碱地修复（Cambrolle等，2008; Lewis等，2009）、观赏植物（Cassaniti等，2013）和水产养殖生物过滤作物（Buhmann等，2013）等。
基因工程的应用 同步课时训练-高二下学期生物苏教版选修三
1.2基因工程的应用——高二生物苏教版选修三同步课时训练【基础练习】1.下列关于基因工程应用的叙述，正确的是( )A.基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因B.一种基因探针能检测人体感染的各种病毒C.蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的D.基因诊断的基本原理是抗原抗体的特异性结合2.下列有关基因工程及其应用的相关叙述，不正确的是( )A.基因工程育种能够定向改造生物性状B.DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键C.可利用转基因细菌降解有毒有害的化合物D.转基因技术能够使植物体表达动物蛋白3.动物生物反应器的研究开发重点是动物乳腺反应器和动物血液反应器，即把人体相关基因整合到动物胚胎里，使生出的转基因动物血液中或长大后产生的乳汁中含有人类所需要的不同蛋白质。
培育作为“生物反应器”的动物涉及的现代生物技术可能有( )①基因工程②体外受精③胚胎移植④动物细胞培养A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④4.生物武器包括哪些种类( )①病毒②病菌③生化毒剂④基因重组的致病菌A.①②B.②③C.①②③D.①②③④5.转基因技术是把双刃剑，下列不属于转基因作物引发的安全性问题的是( )A.转有过敏源基因的食品引起过敏人群的过敏反应B.抗除草剂油菜成为入侵物种，降低当地生物多样性C.含有β-胡萝卜素的黄金米可以补充人体缺乏的维生素AD.导入的抗性基因通过花粉杂交转移到近缘野生物种6.缺乏维生素A容易导致夜盲症、营养不良，甚至能够威胁到生命。
而β-胡萝卜素可以在人体内转化成维生素A，科学家尝试通过转基因技术生产富含β-胡萝卜素的大米。
八氢番茄红素合成酶（其基因用psy表示）和胡萝卜素脱饱和酶（其基因用crtl表示）参与β-胡萝卜素的合成。
根据以上信息分析，下列说法正确的是( )A.重组质粒中的目的基因含有psy基因和crtl基因B.构建重组质粒需要限制酶、DNA连接酶和核酸酶C.常通过Ca2+处理法将目的基因导入水稻受体细胞D.PCR既可扩增特定基因也可检测目的基因是否表达为相应蛋白质【能力提升】7.下列生物技术操作对遗传物质的改造，不会遗传给子代的是( )A.将胰岛素基因表达载体转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌B.将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组织培养获得花色变异的植株C.将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛D.将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者体内，进行基因治疗8.腺苷酸脱氨酶（ADA）基因缺陷症是一种免疫缺陷病，对患者采用基因治疗的方法是：取出患者的淋巴细胞，进行体外培养时转入正常ADA基因，再将这些淋巴细胞注射到患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。
人教版教学课件3.1.3基因工程的应用
• 什么叫显微注射技术？
• 基因工程在环保方面有什么应用？
1）用于环境监测。
2）用于被污染环境的净化。 • 通过基因工程方法怎样进行环境监测？ 例如：用DNA探针可以检测饮用水中 病毒的含量。
特点：是快速、灵敏，1吨水中有10 个病毒也能检测出来。
• 通过基因工程方法怎样净化被污染的环境？
1）“超级细菌” ——分解石油，可以大大提高 细菌分解石油的效率。 方法：将能分解三种烃类的假单孢杆菌的基因都 转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造 出了能同时分解四种烃类的“超级细菌”。 2）“吞噬”汞和降解土壤中DDT的细菌，以及 能够净化镉污染的植物。 3）杀虫剂：通过基因重组构建新的杀虫剂，取 代生产过程中耗能多、易造成环境污染的农药， 并试图通过因 血清蛋白基因 动物 生产药物的工程菌 胰岛素基因
干扰素基因
人
一、植物基因工程硕果累累
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转基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力, 以及改良弄作物的品质和利用植物生产药物等方面.
1.抗虫转基因植物
2.抗病转基因植物
3.其他抗逆转基因植物
我国在抗逆基因的分离、克隆和转化 等方面的研究已取得一定进展，克隆了 耐盐碱相关基因，通过遗传转化已获得 了耐1％NaCl的苜蓿，耐 O．8％NaCl的 草莓，耐2％NaCl的烟草。 抗逆基因工程作物已进入田间试验 阶段。我国科学家刘岩等获得了耐盐性 明显提高的转基因玉米植株。我国科学 家张荃等获得了耐盐性提高的转基因番 茄。
治疗乙型肝炎
• 基因工程药品 —— 生长激素
治疗侏儒症的唯一方法：是向人体注射 生长激素。 传统生产方法：需解剖尸体，从大脑的 底部摘取垂体，并从中提取生长激素。 基因工程方法，将人的生长激素基因导 入大肠杆菌中，使其生产生长激素。 人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的 生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。
《基因指导蛋白质的合成》 学习任务单
《基因指导蛋白质的合成》学习任务单一、学习目标1、理解基因的概念，以及基因与 DNA、染色体之间的关系。
2、掌握遗传信息的转录和翻译过程，包括 RNA 的种类、结构和功能。
3、解释密码子的概念和特点，以及 tRNA 的结构和作用。
4、分析基因表达过程中的调控机制，以及基因与性状的关系。
二、学习重点1、遗传信息的转录过程，包括 RNA 聚合酶的作用、启动子和终止子等。
2、遗传信息的翻译过程，包括核糖体的结构和功能、密码子与反密码子的配对等。
三、学习难点1、转录和翻译过程中涉及的各种分子的协同作用和动态变化。
2、基因表达的调控机制，如转录因子的作用、DNA 甲基化等。
四、学习方法1、阅读教材和相关参考书籍，理解基本概念和原理。
2、观看教学视频和动画，直观感受基因指导蛋白质合成的过程。
3、做练习题和模拟试题，巩固所学知识，提高应用能力。
五、学习资源1、教材：《生物必修 2：遗传与进化》2、在线课程：＿____3、教学视频：＿____4、相关科普文章和论文：＿____六、学习过程（一）预习1、阅读教材中关于基因指导蛋白质合成的内容，标记出不理解的概念和问题。
2、观看相关的科普视频，初步了解基因表达的过程。
（二）课堂学习1、基因的概念（1）基因是有遗传效应的 DNA 片段，它携带着遗传信息。
（2）基因在染色体上呈线性排列。
（3）基因通过指导蛋白质的合成来控制生物体的性状。
2、遗传信息的转录（1）RNA 的种类和结构RNA 分为 mRNA（信使 RNA）、tRNA（转运 RNA）和 rRNA （核糖体 RNA）。
RNA 一般是单链结构，比 DNA 短。
（2）转录的过程转录是在细胞核中进行的。
RNA 聚合酶结合到 DNA 的启动子上，解开 DNA 双链。
以 DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成 RNA。
当 RNA 聚合酶到达终止子时，转录结束，合成的 RNA 从 DNA 链上释放。
3、遗传信息的翻译（1）密码子mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻碱基称为密码子。
基因工程的应用
1。
3 基因工程的应用基因工程自20世纪70年代兴起后，在短短的30年间，得到了飞速的发展，目前已成为生物科学的核心技术。
基因工程在实际应用领域-农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等方面,也展示出美好的前景.植物基因工程硕果累累植物基因工程在农业中的应用发展迅速。
从1996~2001年，在短短的5年中，全世界转基因作物的种植面积就增长了30倍.以转基因植物研究、开发和应用为标志的农业技术革命，已经在一些国家展开。
2001年，就世界范围来看，转基因植物种植面积首次突破5x106hm2。
其中，转基因大豆、棉花、油菜、玉米已进入大规模商业化应用阶段，这四种转基因作物种植面积占相关作物种植面积的比例已达到:大豆63%，玉米19％，棉花13%，油菜5%。
我国转基因作物的种植面积也迅速增长,目前已位居世界第四（图1- 16)。
植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等），以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
抗虫转基因植物全世界每年因虫害造成农作物的损失约占总产量的13％，达数千亿美元.对农业害虫的防治，大多是依靠化学农药。
大量使用化学农药不仅造成了严重的环境污染，损害了人类健康，而且大大增加了生产成本。
因此，从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因，将其导入作物中，使其具有抗虫性，已成为防治作物虫害的发展趋势.目前,已问世的转基因抗虫植物主要有水稻（图1-17）、棉、玉米、马铃薯、番茄、大豆、蚕豆、烟草、苹果、核桃、杨、菊花和白花三叶草等。
用于杀虫的基因主要是Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等.例如，我国转基因抗虫棉就是转入Bt毒蛋白基因培育出来的，它对棉铃虫具有较强的抗性。
近几年来，我国拥有自主知识产权的转基因抗虫棉的研究和应用，取得了突飞猛进的发展,从1998年占据市场份额的10％，已经提高到2000年的64。
4％,居主导地位。
基因工程论文
基因工程论文以下是三篇经典的基因工程论文：1. "Recombinant DNA technology"（重组DNA技术）这篇论文由斯坦利·科恩（Stanley Cohen）和赛维尔·博伊尔（Herbert Boyer）于1973年发表，是基因工程的开创性研究之一。
他们成功地将大肠杆菌的抗生素抵抗基因插入到了质粒上，并将其转移到了其他细菌中。
这一突破性的研究为将具有特定性状的基因插入到目标生物中奠定了基础，开启了基因工程的新纪元。
2. "Expression of a human gene coding for antihemophilic factor in transgenic mice"（在转基因小鼠中表达编码抗凝血因子的人类基因）这篇论文由理查德·帕尔默（Richard Palmiter）和拉尔夫·布鲁斯塔因（Ralph Brinster）于1982年发表。
他们通过将人类基因插入到小鼠胚胎细胞中，成功地在小鼠体内表达了抗凝血因子这一人类蛋白质。
这一研究展示了如何利用基因工程技术在非人类物种中表达人类特定的基因，为后续药物研发和基因治疗研究提供了重要的参考。
3. "Complete genome sequence of Saccharomyces cerevisiae"（酿酒酵母全基因组序列）这篇论文由美国科学家进行的国际合作研究于1996年发表。
他们成功地完成了酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的全基因组测序工作，这是第一次对真核生物的全基因组进行测序。
这一研究除了为酿酒酵母的研究提供了重要的基因组信息外，也为真核生物基因组研究奠定了基础，并对后续的基因工程技术发展产生了深远的影响。
新型转基因技术的研究进展
新型转基因技术的研究进展转基因，是指通过人工干预，将特定的基因导入到目标生物体细胞中，并使其继续遗传下去。
随着科技的不断进步，转基因技术也由传统的基因编辑技术向更加高效、精准和安全的新型技术转变。
本文将就新型转基因技术的最新研究进展进行梳理和总结。
一、CRISPR/Cas9技术的广泛应用CRISPR/Cas9技术是近年来最受关注的新型转基因技术之一，它是一种基于CRISPR（clustered regularly interspaced short palindromic repeats）序列和Cas9蛋白的基因编辑技术，能够对基因进行精准剪切甚至更改。
这项技术因为具有成本低廉、高效率、精度高、可扩展性强等优点，已经在植物、动物、微生物等多个领域得到广泛应用。
在植物方面，CRISPR/Cas9技术已经被应用于小麦、水稻、玉米、番茄等多个作物的基因编辑，大大缩短了传统育种的时间。
同时，通过CRISPR/Cas9技术的改造，植物还可以获得更好的品质、抗性和适应性。
在动物方面，CRISPR/Cas9技术也已经被用于猪、奶牛、小鼠等多个物种的基因修正和改造。
通过编辑动物基因，可以提高其产量、减少某些疾病的发生率，还可以用于基因治疗等方面。
二、CRISPR/Cas9技术的安全问题虽然CRISPR/Cas9技术广泛应用，但也存在一些安全隐患。
最显著的是它可能会“闯入”非目标基因，从而引发意想不到的变化和后遗症。
此外，由于CRISPR/Cas9技术具有高度普适性，可能被黑客用于犯罪和破坏。
专家们目前正在积极研究如何解决这些问题，例如引入放大自注册项限制因子的技术，通过“自我检测自我修复”的方式，避免了CRISPR/Cas9技术的误切和误修。
三、RNA干扰技术的发展RNA干扰技术是一种采用小分子RNA干扰或靶向RNA分子的技术，能够抑制细胞中的特定基因表达。
在基因编辑、基因治疗等领域，RNA干扰技术也有着重要作用。
基因工程在我国
转基因食品就是利用现代分子生物技术，将某些生物的基因转移到其他物种中去，改造生物的遗传物质，使其在性状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。
转基因生物直接食用，或者作为加工原料生产的食品，统称为“转基因食品”。
也就是说，通过基因工程手段将一种或几种外源性基因转移至某种生物体（动、植物和微生物等），并使其具有效表达出相应的产物（多肽或蛋白质），这样的生物体作为食品或以其为原料加工生产的食品。
其实，转基因的基本原理也不难了解，它与常规杂交育种有相似之处。
杂交是将整条的基因链（染色体）转移，而基因转移是选取最有用的一小段基因转移。
因此，转基因比杂交具有更高的选择性。
转基因食品的种类：为了提高农产品营养价值，更快、更高效地生产食品，科学家们应用转基因的方法，改变生物的遗传信息，拼组新基因，使今后的农作物具有高营养、耐贮藏、抗病虫和抗除草剂的能力，不断生产新的转基因食品。
第一类，植物性转基因食品。
植物性转基因食品很多。
例如，面包生产需要高蛋白质含量的小麦，而目前的小麦品种含蛋白质较低，将高效表达的蛋白基因转入小麦，将会使做成的面包具有更好的焙烤性能。
番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬，但它不耐贮藏。
为了解决番茄这类果实的贮藏问题，研究者发现，控制植物衰老激素乙烯合成的酶基因，是导致植物衰老的重要基因，如果能够利用基因工程的方法抑制这个基因的表达，那么衰老激素乙烯的生物合成就会得到控制，番茄也就不会容易变软和腐烂了。
美国、中国等国家的多位科学家经过努力，已培育出了这样的番茄新品种。
这种番茄抗衰老，抗软化，耐贮藏，能长途运输，可减少加工生产及运输中的浪费。
第二类，动物性转基因食品。
动物性转基因食品也有很多种类。
比如，牛体内转入了人的基因，牛长大后产生的牛乳中含有基因药物，提取后可用于人类病症的治疗。
在猪的基因组中转入人的生长素基因，猪的生长速度增加了一倍，猪肉质量大大提高，现在这样的猪肉已在澳大利亚被请上了餐桌。
基因工程技术在草地生产中的应用案例分析
基因工程技术在草地生产中的应用案例分析引言：草地是人类生活中重要的自然资源之一，不仅供应牲畜饲料，还可以改善环境、保护水源、减少土壤侵蚀等。
随着基因工程技术的发展，越来越多的应用案例涌现出来，对草地生产的改良和提升起到了重要作用。
本文将就基因工程技术在草地生产中的应用案例进行分析，并探讨其对草地产量、品质和环境的影响。
1. 应用案例1：抗病虫害的转基因草地品种病虫害是影响草地生产的重要因素之一，传统育种方法往往需要耗费大量的时间和精力。
转基因技术的应用可以大大缩短繁育周期，并提高对病虫害的抵抗力。
例如，利用基因工程技术，科学家们成功地将一种具有抗虫特性的基因导入草地品种中，从而使其具备了抵抗害虫侵袭的能力。
这种转基因草地品种相对传统品种具有更好的产量和品质，同时减少了对农药的依赖，降低了环境污染的风险。
2. 应用案例2：提高草地耐旱性的基因改良气候变化导致了全球范围内的干旱问题，使得草地生产受到了严重威胁。
基因工程技术为改善草地的耐旱性提供了新的途径。
研究人员发现，在某些干旱地区的草地株系中存在一种具有高渗透能力的基因，并成功地将其转移到一些经济价值较高的草地品种中。
这种基因改良后的草地品种能够在干旱环境下更好地保持水分，从而提高了草地的存活率和产量。
3. 应用案例3：提高草地品质的基因调控优质牧草是农牧业发展的关键之一，而传统育种方法往往需要耗费较长时间才能获得高品质的草地品种。
借助基因工程技术，科学家们成功地对草地品质进行了基因调控。
通过导入一种特定的基因，研究人员成功地提高了草地品种的蛋白质含量和营养价值，使其更适合作为牲畜的饲料。
这种基因调控不仅提高了草地品质，还降低了牲畜生产成本，对农牧业的可持续发展起到了积极作用。
4. 基因工程技术在草地生产中的挑战与前景尽管基因工程技术在草地生产中的应用案例取得了许多成功，但也面临着一些挑战。
首先，基因工程涉及到基因的导入和编辑，存在一定的风险，可能会对生态系统造成不良影响。
基因工程能为人类带来什么好处
基因工程能为人类带来什么好处
基因工程打破了物种之间原本难以跨越的界限，可以使来自动物、植物、微生物等不同种类生物之间的基因进行重新洗牌和重组。
20世纪70年代，科学家们将人工合成的胰岛素基因装在质粒上，再把经过改造的质粒运送进大肠杆菌中，得到了能产生人胰岛素的大肠杆菌。
1981年，这种由大肠杆菌产生的人胰岛素在美国正式得到批准，生产上市。
由“基因工程”创造的微生物给人类带来的好处，使许多从事植物抗病研究的生物学家也跃跃欲试，它们期待能通过基因工程创造抗病植物。
烟草花叶病毒是一种常见的植物病毒，感染了这种病毒的烟草植株会变得萎靡不振、生长迟缓，叶片上还会出现斑驳的纹路。
美国科学家皮奇突发奇想：如果把烟草花叶病毒的蛋白基因放到烟草体内，能不能生产出抗病毒的烟草呢？
于是，他把烟草花叶病毒的外壳蛋白基因，在生物体外与经过改造、不会使植物产生肿瘤的Ti质粒重新组装，得到了重组Ti质粒，并将Ti质粒送进了烟草细胞。
得到拥有烟草花叶病毒外壳蛋白基因的烟草细胞，在人工精心培养下发育成为烟草植株，这种基因工程烟草真的再也不怕烟草花叶病毒的危害。
就这样，由基因工程创造出的第一种抗病植物问世了。
第一种抗病毒烟草由基因工程创造成功后，在全世界引起了轰动，科学家们相信基因工程是能创造新植物的，是能够赋予植物对人类有益性状的。
自基因工程创造的抗病毒烟草在田间大量种植后，抗虫棉、耐储藏的番茄、蓝色玫瑰等多种植物正在陆续登场，基因工程领域进入了飞速发展阶段。
植物凝集素的研究进展
第48卷第2期2003年4月武汉大学学报(理学版)J．W uhan Univ．(Nat．Sci．Ed．)V0_-48 No 2ADr．2002．232～ 238文章编号：0253—9888(2002’)02—0232—07植物凝集素的研究进展梁峰，常团结(商丘师范学院生物系，河南商丘476000)摘要：综述了有关植物凝集紊的研究进展，介绍了植物凝集紊的分类、糖结合特性、近年来有关植物凝集隶蛋白晶体结构的研究，以及其与糖结合能力相关的生物学功能．关键词：植物凝集紊{糖结合活性；晶体结构；功能{抗虫植物基因工程中图分类号：Q 946．L 文献标识码：A植物凝集素是一类具有高度特异性糖结台活性的蛋白，存在于许多植物的种子和营养器官中．第一个植物凝集素是在蓖麻籽中发现的，到目前为止，已经发现了多种不同的植物凝集素，在生理生化及分子生物学方面对它们进行了许多研究，特别是近年来，克隆了许多植物凝集素基因，对多种植物凝集素进行了蛋白质晶体结构的研究，对植物凝集素的生物学功能有了更深的认识．随着抗虫植物基因工程的研究进展，植物凝集素在抗虫基因工程上的应用受到了越来越多的重视，获得了许多转植物凝集素基因的抗虫转基因植物．本文介绍植物凝集素近年来的研究进展及其应用．1 植物凝集素的发现植物凝集素最早发现于1888年，Stillmark在蓖麻(Ricinus COYT"t1"YtU~ti$L．)籽萃取物中发现了一种细胞凝集因子，它具有凝集红细胞的作用．以后多种植物凝集素不断得到发现，在单子叶和双子叶植物中都发现有植物凝集素的分布，存在于许多植物的储藏器官和繁殖器官中．植物凝集素长期被认为是一种典型的种子蛋白，这是由于许多凝集素是在种子里发现的．现在许多植物营养器官中均发现了凝集素，非种子来源的凝集素和种子来源的凝集素同样分布广泛．植物凝集素在种子、营养器官中的丰度、分布的部位不尽相同．例如，种子来源的凝集素主要分布在子叶、胚乳和胚轴中．非种子来源的凝集素在营养器官如叶片、茎、茎皮、鳞茎、块茎、球茎、根状茎、根、果实、花子房、韧皮部汁液和花蜜中均有分布 ]．2 植物凝集素的定义随着植物凝集素分子生物学的研究，对凝集素蛋白纯化及其结构的研究表明，植物凝集素是一组高度异质性的具有特异糖结合活性的蛋白．1888年凝集素被发现时，根据它的特性被命名为血细胞凝集素(haemagg|utinln)，在随后的很长时期内一直沿用这个名称直到发现一些植物凝集素选择性地凝集ABO血型系统中某些类型的血细胞，lectin一词被提出，用以说明植物凝集素凝集反应的选择性特征 leetin一词来源于希腊语legere，意思是选择，但是这个名称并不十分严格，因为它同时包括了某些具有凝集活性丽非凝集素的蛋白质．从严格意义上说血细胞凝集素(haemagglutinin)一词更准确地说明了糖结合蛋白凝集红细胞的能力，但是由于血细胞凝集素同时具备凝集其他细胞的能力，所以，凝集素(agglutinin)一词更为台适．尽管haemag一收藕B期：2001-03-06作者简介：粱嶂(1966一)，男讲师，现从事强生物学和细胞生物学研究．维普资讯 第2期粱峰等：植物凝集素的研究进展 233glutinin、lectin、agglutinin的准确含义并不相同，它们通常被用以描述同一类蛋白质，在3个名词中，leetin一词使用相对较多．凝集素最初的定义是指非免疫来源的糖结台蛋白，可以凝集细胞或沉淀糖缀合物．最近凝集素的分子生物学研究进展要求根据凝集素的结构和功能对其进行重新定义．因此，Peumans和Van Damme在1 995年将植物凝集素定义为至少具有一个可与单糖或寡聚糖特异可逆结合的非催化结构域的植物蛋白口]．根据这个定义，一大类具有不同凝集和沉淀糖缀合物能力的植物蛋白均被包括在凝集素的范畴内．3 植物凝集素的种类及其糖结合特异性根据植物凝集素亚基的结构特征，植物凝集素被分成4种类型：部分凝集素(merolectins)、全凝集素(hololectins)、嵌台凝集素(chimerolectins)和超凝集素(superlectins) ．根据氨基酸序列的同源性及其在进化上的关系，植物凝集素可以分为7个家族：豆科凝集索、几丁质结合凝集素、单子叶甘露糖结合凝集素、Ⅱ型核糖体失活蛋白、木菠萝素(ja—ealin)家族、葫芦科韧皮部凝集素和苋科凝集素 ]．本文按后一种分类方法进行介绍．3．1 豆科凝集素豆科凝集素是来自豆科植物的一类同源蛋白，目前已经从7O多种植物中纯化了豆科凝集素，其中大部分来自种子，豆科凝集素还存在于叶片、茎皮、根等营养器官中口’．目前还发现一些豆科植物具有两种或多种凝集素，例如荆豆(Ulex europaeusL．)的种子含有两种具有不同糖结合活性的凝集素，扁豆属(Dotichos biftorus L．)的种子、茎、叶片、根中至少有4种具有不同糖结合活性的凝集素 ]．豆科凝集素的糖结合特异性差异很大，大部分属于甘露糖／葡萄糖和半乳糖／N 乙酰半乳糖胺结台凝集素，有些识别L岩藻糖、Neu5Aca(2，3)Gal／Gal—NAc，还有的不结台单糖，仅识别寡聚糖．3．2 几丁质结合凝集隶许多几丁质结台凝集素均包含有一个或多个橡胶素(hevein)结构域．橡胶素是从橡胶树的乳液中分离的、由43个氨基酸组成的小分子质量蛋白质，属于具有一个几丁质结合位点的单凝集素．目前已经在禾本科、荨麻科、罂粟科、商陆科和茄科中发现了几丁质结台凝集素的存在，它们具有高度的序列同渌性。
三叶草的研究新进展
豆类 是开花植 物 中第三 大家族 ，对 于食 品工业 和 农业具有 重要 的作用 。它包 含 ７２７个大类 和 ２０ ０００个 品种 ，三 叶草 属 （Ｔｒｉｆｏｌｉｕｍ）是在 豆类 家族 中最 大 的种 属 ，有 ３００个 品种 。三叶草广泛 分布于两个半 球的温带 和亚热带地 区［１］。三 叶草又名车轴 草 ，在我 国分布广 、 栽 培面积 大。三叶草主要分为红三叶和 白三叶 。三叶 草被东方 和欧洲 国家用 于治疗 湿疹和牛皮癣 。在土耳 其 民 间医药 中，一些 三叶草 品种 比如 白三 叶 、红三 叶 ， 常被用于祛痰剂 、镇痛剂 、防腐 剂和风湿疼痛回。
基金项 目：大学 生创新项 目（上海大学 ） 作者 简介 ：王亚茜 （１９９Ｏ一 ），女 （汉 ），硕士 ，研究方 向：食品科学。
通信作者 ：廖鲜艳 （１９７５一 ），女 ，副教授 。
１ 三叶草 中活性成分 的分析 自 ２０世 纪 ６０年代开始 ，人 们对三 叶草 的活性 成
分及 其功能 与结构进行 了大量研究 ，已从 中分离 鉴定 了黄 酮类 、多糖 、叶蛋 白、挥发油等多类化合物 ，以下对 几种 活性成分进行 了总结 。 １．１ 黄酮类化合物
Ｈｅ等［句从 红三叶草 中分 离得到金丝桃 苷 （Ｈｙｐｅｒｏ— ｓｉｄｅ）、异槲 皮 苷 （Ｉｓｏｑｕｅｒｃｉｔｒｉｎ）和 槲 皮 素 （Ｑｕｅｒｃｅｔｉｎ） ３种 黄酮化合物 。Ｆｏｏ等ｐ１从 白三叶草 中分离得 到槲 皮
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三叶草基因工程研究进展摘要 三叶草作为优良的牧草，具有营养丰富、品质优良、适口性好等特点。
现代生物技术的不断发展为三叶草育种和种质创新提供了新的技术手段，笔者从三叶草再生和遗传转化体系，转基因三叶草在品质改良、抗病性、抗虫性、抗逆性及作为植物反应器等方面的研究进展进行了全面综述，分析了三叶草基因工程研究中存在的主要问题，并对其应用前景和研究方向进行了展望。
关键词 三叶草 再生体系 转化体系 转基因中图分类号前言三叶草属，也称车轴草属，全球约250余种，原产亚洲南部和欧洲东南部。
野生种分布于温带及亚热带地区，为栽培历史较悠久的牧草之一，现已遍布世界各国，其中栽培面积最大的是西欧、北美、大洋洲和原苏联地区。
三叶草主要用作反刍动物的饲草饲料。
是一种世界性分布与栽培的优良豆科牧草。
该属在农业上有经济价值的有25种，其中最重要的约10种。
我国是世界上第2草地大国，三叶草在我国广泛种植，常见的野生种有白三叶、红三叶、草莓三叶草和野火球4种；引自国外的有杂三叶、绛三叶、地三叶和埃及三叶4种；目前栽培研究较多的是白三叶、红三叶及地三叶[1]。
三叶草具有生态适宜性强、侵占性强、耐践踏、利用年限长、营养丰富、产量高、耐粗放栽培管理、抗病虫危害和种植利用成本费用低等优点。
作为我国最重要的豆科牧草之一,三叶草不仅是重要的饲料作物,还在土壤改良、水土保持以及生态环境保护方面发挥着积极的作用。
但是,三叶草缺乏含硫氨基酸、较不耐旱、抗虫性差、易感染苜蓿花叶病毒等问题,常规育种难以解决,通过基因工程方法将目的基因导入三叶草是改良三叶草品质,增强其抗病、抗虫、抗逆能力的有效手段.近年来随着植物基因工程研究的进展,越来越多的转基因成功的报道也不断出现。
三叶草通过生物技术研究,可实现高蛋白基因、固氮基因、病虫害基因及抗逆性基因等转移,培育造福人类的牧草新品种，而必将会极大地促进畜牧业发展，促进地被覆盖和生态建设，对当地人民生活水平和生活环境的提高和改善具有重要的实践意义。
尤其是随着人们生活水平的改善，对绿色蛋白质饲料和绿色畜产品需求也日益增加。
通过基因工程技术培育出各种优质高产的牧草新品种，对促进无污染绿色养殖业和绿色畜产品的发展，以及我国西部地区生态环境建设都会产生深远的影响。
1三叶草再生体系的建立三叶草再生体系的研究最早开始于20世纪70年代末1979年报道了关于红三叶草的组培研究，红三叶草的组织培养再生率只有1%甚至更小，再生率极低。
试验结果表明2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）不利于红三叶愈伤组织的诱导,但加入P-氯苯氧乙酸或其他生长素能增强2,4-D的作用。
利用红三叶草的子叶胚轴诱导愈伤组织进行组织培养研究 也获得很低的再生率。
红三叶下胚轴诱导愈伤组织起重要作用。
1982年美国研究人员成功地从愈伤途径和生长点直接再生途径得到了红三叶草的再生植株。
1983年从白三叶的原生质体得到了白三叶的再生植株。
1988年对红三叶草组织培养进行了研究，同样也得出了红三叶草再生率低的结论，并推断红三叶草的再生能力受到遗传机制的控制。
1989年以24个白三叶品种为材料研究其再生，从瑞典品种“Undrom”得到了再生率较高的白三叶植株。
1989年从红三叶草的叶柄诱导愈伤组织得到的植株再生率达到81%。
而后红三叶草再生技术进行研究，在他们的研究中发现，整个植株群体中约有4%的植株的再生率比较高，然后在这4%再生率高的植株中再进一步筛选和再生，结果显示植株的再生率提高 愈伤组织诱导的再生植株具有高度遗传特性。
1994年用原生质体培养得到了红三叶草的再生植株，为三叶草再生开辟了一条新途径。
国内三叶草的组织再生有少量报道。
1994年孟玉玲等[2]报道了利用下胚轴在MS培养基上直接再生植株的方法,利用红三叶下胚轴切段培养在40d就可得具有发达根系的再生苗,再生率达27%而通过愈伤组织分化苗,时间长且再生率也较低,为8%～10%。
2002年杨丽莉等[3]报道了白三叶植株再生系统中不同外植体的再生能力和不同激素影响的研究，结果发现不同外植体的再生能力差异极大。
白三叶草生长点的分生细胞具有很强的分化能力。
而子叶分化率极低，大约为1%～4%，下胚轴下段几乎不分化，研究还显示6苄基氨基嘌呤（6-BA）在3mg/L时植株再生频率最高。
再生白三叶快繁的激素浓度在6-BA 1-2mg/L，萘乙酸0.5-0.8mg/L较适宜,而吲哚丁酸浓度在0.1-0.3mg/L内有利于生根培养。
2004年对红三叶草的组织再生进行了优化,证明L2培养基更适合三叶草的培养。
2三叶草遗传转化的研究进展随着生物技术的发展，转基因技术已成为牧草和作物遗传改良的有效途径。
迄今，在豆科牧草的遗传转化体系研究中，以苜蓿研究的较多，三叶草遗传转化的研究也有大量报道。
20世纪80年代后期国外开始对三叶草的转化体系进行探讨。
1987年首次将白三叶品种WR8的匍匐茎用含有双元载体的农杆菌进行了转化，用卡那霉素做选择标记获得了转化体,这一方法后来被成功用于白三叶外源基因的导入,但是转化率较低,而且组培时间较长。
后来又对其进行了改进，即用萌发3d的种子直接作转化受体，新霉素磷酸转移酶基因作选择标记，通过农杆菌介导对2个白三叶草品种进行了遗传转化。
1994年用农杆菌介导法转化地三叶获得成功，并通过验证，1996年用吸胀的成熟种子作转化受体，bar基因作选择标记，通过农杆菌对品种进行了转化获得成功。
1998年通过对葡萄糖苷酶基因表达情况的研究。
分析了F2代转基因白三叶的遗传稳定性，认为F2代纯和体和杂合体的GUS表达没有明显区别。
2003年以红三叶草子叶为转化体,用农杆菌介导法将外源的苜蓿花叶病毒外壳蛋白基因(AMV)转入红三叶草转基因植株.2007年谷俊涛等[4]以白三叶草品系为遗传转化的外植体供源,利用子叶下胚轴为外植体,建立了白三叶草高效遗传转化及转基因植株高频率再生体系。
研究发现采用种子胚轴等外植体直接诱导植株再生存在着不同物种间的差异，相同物种的不同基因型之间诱导植株再生的能力也不相同。
此外在适宜的遗传转化和植株再生的条件下，外植体在选择培养基上诱导的芽数和植株再生的数量很高，诱导的芽率和外植体再生植株率可分别达到70.37%和62.12%。
2007年何穗华等[5]以红三叶草分生组织直接再生并产生少量愈伤的基础上，以红三叶草品种“Altaswede”作为受体材料，以GUS基因为报告基因，研究了影响农杆菌转化效率的主要因素及对提高红三叶草转化效率的影响，从而建立了农杆菌介导的红三叶草快速高效遗传转化体系，试验研究了遗传转化过程中菌液浓度、共培养时间、侵染方法等因素对转化效率的影响。
结果表明，以红三叶草上胚轴为外植体，经农杆菌菌液侵染20min真空处理9min，共培养5d后转入分化培养基中，4周后60%的外植体分化出不定芽并生根成苗。
抗性苗经聚合酶链式反应（PCR）分子检测,阳性率为80%，最终转化率约为50%，远高于国内外报道的转化率水平。
3 三叶草转基因研究3.1品质改良牧草品质包括很多方面，但主要是牧草的营养品质。
它不仅直接决定着家畜的生长和发育，也间接影响着畜牧产品的质量和数量。
豆科牧草作为饲料普遍存在的问题是缺少甲硫氨酸和半胱氨酸的含硫氨基酸 试验证明添加这些含硫氨基酸的饲料对增加毛的产量和牲畜的生长具有重要的作用。
目前，三叶草品质改良的研究主要集中在关于增加其含硫氨基酸含量和有机磷利用的研究。
磷元素是豆科牧草主要营养元素，我国缺磷面积广大，磷元素的缺乏将直接导致三叶草严重减产。
同时，在混播草地中的三叶草稳定性也会随之降低。
生物技术为牧草的遗传改良提供了新的手段。
研究表明，通过转基因可改变三叶草中磷的转运功能或调解根系结构以增加对磷的吸收利用。
2002年在地三叶中表达了从黑曲霉中得到的植酸酶（phyA）基因，phyA的表达可以使植物有效地利用土壤中的有机磷，研究分析表明，在提供有机磷但营养匮乏的培养基里。
转phyA 基因的地三叶草能较好地吸收利用其中的磷元素。
2007年韩胜芳等[6]通过农杆菌介导法建立了高效表达黑曲霉phyA基因的白三叶草遗传转化体系，在植酸盐为唯一磷供源条件下，转基因系3的植株较对照（CK）含磷量增加34.88%磷累积量增加2.54倍，鲜重增加,1.79倍，干重增加,1.62倍，表明由patatin信号肽引导下超量表达黑曲霉phyA基因能显著增强白三叶草利用有机态磷的能力。
以上研究表明在三叶草中超量表达phyA基因，对于改善三叶草在土壤中高比例有机态磷植酸盐的利用，提高植株磷素营养，从而使有机态磷分解为易于被利用的有效态磷，可能是增强三叶草抵御磷胁迫逆境的一条有效途径。
3.2抗生物与非生物逆境3.2.1 抗真菌真菌是造成红三叶等三叶草减产的主要病害，真菌侵入三叶草的根和叶，导致三叶草品质下降、抗性减弱，产量减少，在澳大利亚真菌病害大发生的年份会造成三叶草47%的减产。
通过转基因技术培育牧草抗病品种已开展了一些工作，2010年利用器官特异和病原诱导启动子调控抗真菌病AFRs基因，成功地将该基因转入白三叶草中，但其抗病性是否提高还未被证明 后期试验正在进行中。
3.2.2 抗病毒病苜蓿花叶病和白三叶花叶病等各类病害给三叶草生产带来了巨大损失，我国苜蓿花叶病毒的发病普遍，各地苜蓿、三叶草等豆科植物种植面积较大，为其发生提供了广泛的寄主，并以此为接种源通过蚜虫或其他途径传播而使一些对苜蓿花叶病毒（AMV）敏感的作物发病，暂时还没有安全有效的防治方法，研究人员希望通过基因工程育种，获得抗病毒转基因植株，提高其对各种病毒的抵抗力来减少损失。
将AMV、白三叶花叶病和三叶草黄斑病的外壳蛋白基因分别转入三叶草 转基因植株抗病性明显提高[7]。
2004年转化得到了1300株转AMV基因的白三叶草，通过定量PCR和农艺性状分析筛选出优良植株，在世界上首次用于抗AMV的转基因白三叶草生产。
赵贵琴等[8]用农杆菌介导法将苜蓿花叶病毒外壳蛋白基因转化白三叶草和红三叶草,对这些植株进行PCR、Southern印迹杂交和Northern杂交分析，结果表明，外源目的基因已经整合到三叶草基因组中并且得到了表达，对Northern分析呈阳性的植株进行了抗病性检测，结果表明，表达苜蓿花叶病毒外壳蛋白基因的植株病症减轻，发病率、病情指数及病毒积累量都明显低于对照，有的甚至不表现症状，达到了基本免疫的程度。
3.2.3 抗虫在三叶草生产中，虫害也是影响其产量的主要因素之一。
随着基因工程技术的迅猛发展，为培育三叶草抗虫品种提供了新的手段。
目前，三叶草抗虫基因工程主要集中在现已分离出与抗虫相关的基因。
如苏云云金杆菌分泌的杀虫晶体蛋白（Bt）基因和蛋白酶抑制剂（P1）基因。