农业转基因技术运用及发展
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农业转基因技术运用及发展
我国是一个人口众多的农业大国,应用最新的科学技术迅速发展农业是一项十分紧迫的任务。生物技术是二十世纪七十年代发展起来的一门新兴学科,它包括四大技术:基因工程,细胞工程,酶工程和微生物工程。基因工程是生物工程中的后起之秀。1转基因技术在农业领域的发展概况自1953年英国科学家沃森和克里克提出了DNA的分子结构双螺旋模型以来,人们对遗传基因密码的了解有了突破性进展,现代生物技术在此基础上发展起来。此后,生物技术研究倍受青睐,得到了快速的发展。在短短的几十年时间里,应用范围已经涉及到农业,医药,环境,食品和化工等多个领域。目前世界上许多国家如美国,日本等一些发达国家早已在进行这方面的研究,并且取得了可喜的成果。美国等国家投资了上亿美元的资金对人类基因组进行研究,并于今年4月完成人类基因图谱,我们国家承担了全部工作的l%左右。我国的863计划,攀登计划等对动植物的转基因及水稻的基因组进行了研究。人类在生物基因工程研究领域已经取得了许多重大成果。19%年,中国水稻研究所以黄大年研究员为首的课题组,在世界上首次研究出了抗除草剂转基因杂交稻,为解决长期以来困扰杂交稻制种纯度问题提供了新方法。微生物农药因具有对环境和生态安全的突出优点而受到国内外高度重视。将毒蛋白抗虫基因和抗除草剂基因分别导人水稻,使得新种质不仅有显着的抗虫性,而且有较强的抗除草剂效果。控制谷蛋白产生的基因植人“越光”号水稻中,使它的谷蛋白含量减少了四分之三,大大提高了它在食用和造酒方面的质量。瑞士培育出能产生p一胡萝卜素的转基因水稻,在不久的将来,出现在餐桌上的米饭不是白色的而是金黄色的。全世界估计有24亿人口以大米为主食,还有上千万人因铁的摄人量不足而使智力和身体发育受到影响;因维生素A的摄人量不足而在少年时期就失明。并且受影响的人群无法通过食用蔬菜、水果和肉类补充主食中缺乏的铁和维生素。瑞士科学家把黄水仙等植物的基因植人水稻,从而提高大米的营养价值,可以帮助千百万人防止贫血和失明。1995年安徽省岳西县农民因种植假稻种而造成0.7万公顷稻田大幅减产甚至绝收的惨剧,利用基因指纹鉴别技术,真假稻种一天可见分晓。集粮食作物“抗逆、早熟、高产、优质、无污染”为一体的“作物基因诱导调控技术”,在云南生态农业研究所诞生。这项新技术的问世,给21世纪世界农业的持续发展、解决土壤退化、耕地锐减、水资源枯竭等问题带来了希望。1994年,首批转基因植物产品延熟保鲜的番茄和抗除草剂棉花在美国获准进人市场销售。据不完全统计,迄今国外批准商业化应用的各类转基因植物产品已近90种,仅美国和加拿大就超过了50种,其中,大部分都与病虫草害防治有关,例如抗虫(玉米螟)玉米,抗虫(棉铃虫、红铃虫)棉花,抗虫(甲虫)马铃薯,抗病毒的西葫芦、番木瓜,抗除草剂(草甘麟、草钱磷、澳苯睛、磺酞脉、咪哇琳酮)的玉米、大豆、棉花、油菜、亚麻等。世界转基因作物的种植面积越来越大,19%年全世界转基因农作物种植面积为200万公顷,1997年猛涨到1280万公顷,1998年又上升到2600万公顷,1999年的转基因农作物种植面积达3990万公顷,比1998年的种植面积增加了44%。美国是世界上种植转基因作物面积最大的国家,1999年达到了2870万公顷。其中转基因玉米、大豆和棉花的种植面积,已分别占各作物总种植面积的1/4‘1/3。一个新兴的农业高技术种子产业开始形成。生物技术已经显示出对农业科技和生产力发展的强劲的推动作用。中国转基因植物的研究也获得了很大的发展。仅据19%年统计,国内研究和开发的转基因植物达47种,涉及各类基因103种,其中,与病虫草害防治有关的基因约62种。近两年来,研究开发的基因数量和.转基因植物的种类又有增加。目前国内已批准14种转基因植物、30多种产品进人田间试验或环境释放。中国自行研究培育的4种转基因植物、5种产品已通过安全性评价获准商业化应用。其中同抗病虫有关的有3个,即抗棉铃虫的棉花、抗病毒病(CMV)的番茄和甜椒。近年来,转苏云金芽抱杆菌(Bt)杀虫晶体蛋白基因的棉花最为引人注目。中国已成为在世界上独立研究成功转基因抗虫棉、并拥有自主知识产权的第2个国家。抗虫棉的育成和推广也标志着中国农业生物技术开始进人产业化发展阶段。预计1999年转基因抗虫棉种植面积可超过13万公顷,2000年可达到33万公顷,除可创造可观的经济效益以外,还可产生巨大的社会效益和生态效益。通过生物基因工程技术,1999年全球转基因农产品的销售额由1995年的7500万美元增长到21‘22亿美元,增长了近30倍。2以洲〕年销售额预计将达到30亿美元。对于植物转基因技术,目前存在着不同的观点。人们对转基因作物栽培的长期安全性以及对周围生态的影响放心不下。北京大学副校长陈章良教授认为这种忧虑大可不必,他指出,克隆和转基因等生物技术是人类改造自然的伟大创举,对医药业、农业等领域都有重要作用。只要加强监管和遵循科学的道德精神,人类完全可以控制转基因技术可能导致的负面影响,如同人类发明了核能并成功应用于和平目的一样。在农业领域中,将转基因生物技术应用到杀虫、抗除草剂等方面,起到提高产量和质量、减少污染以及提高作物抗逆性等益处。多种相关作物,包括耐保存的西红柿,抗虫的马铃薯,抗虫和抗除草剂的棉花、大豆、玉米已进人市场。在种植转基因作物最广泛的美国,两亿多人食用四年多来还没有出现过任何不良影响,其他地区也没有接到有问题的报告。中国等发展中国家与这些发达国家不同,人几基数大且每年仍呈上升趋势,而可耕地面积却没有增加,自身依然要进口粮食等农产品。更重要的是,面对加人WTO的情势,中国必须提高农业的生产效率,才能应对外国农产品的挑战,稳定农业的基础地位。因此,中国在关注生物技术安全性的同时,应加快推广包括转基因技术在内的农业生物技术成果。2对宁波市今后发展农业转基因技术的几点建议(l)现代生物转基因技术的发展必须与传统的常规技术方法相结合,这一点已为目以转抗病虫基因较多,例如抗稻疚病、白越来趁多的实践所证明。以水稻转抗病虫基叶枯病基因,抗除草剂基因,抗旱抗盐基因育种为例,一般来说,某一特定基因的直因,这些都是解决一些栽培上经常碰到的问接导人要比常规杂交育种简便快速,更有目题。随着人们生活水平的不断提高,以后应的性和预见性。然而,目前对于外源基因在适当进行一些能够提高农作物品质的基因的转基因植物中的整合特点、遗传规律以及表构建与转化,以及一些抗腐烂或贮藏墓因的达调控仍缺乏足够的了解,若要获得具有良植物转基因工作。例如,现在市场上出售的好、称定抗病和农艺性状的品系,仍需要育袋装榨菜,雪菜中的防腐剂含t很高,另外种、植保和分子生物学家紧密配合,从大童宁波地区的一些特产,如杨梅,奉化水蜜桃转墓因植株中进行鉴定和选育。在病虫害综等产品,如果通过转基因技术降低防腐剂的合防治体系中,转墓因植物或重组微生物的使用量并提高它们的保鲜时间就可以销往国应用不过是其中的一个环节,它的应用也可外和全国各个地方,能够大大提高经济价能引起植物与病虫等生态关系的新的变化。值。(2)目前生产上应用的一些转基因项目以转抗病虫基因较多,例如抗稻疚病、白叶枯病基因,抗除草剂基因,抗旱抗盐基因,这些都是解决一些栽培上经常碰到的问题。(3)在进行生物工程研究的同时,必可能增加对害虫的选择压力而引发害虫对须加强检测水平的进一步提高。生物技术是Bt制荆或转Bt基因植物的抗性。目前中国借助仪器发展起来的一门学科,基因定位,已开展了棉铃虫抗性的预测、监测与预防研基因序列分析,扩增导人都要借助仪器来完究,这将为抗虫棉合理有效的应用提供必要成。(4)目前中国的研究水平与世界发达用后也可能引起非靶标害虫数t的上升而出国家相差不远。面对美国等跨国生物技术公现新的防治问题。因此,应当研究各种变司的竞争,中国各研究单位之间应加强合化,并从农业生态系统的整体出发,协调多作,充分利用本国丰富的物种资源进一步创种防治手段,制定技术配套措施,才能获得新,同时改进推广体制,调动农民应用成果除害、增收、保护生态与环境的最大效益。的积极性,让转基因技术为中国的农业生产发挥更大作用。
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我国是一个人口众多的农业大国,应用最新的科学技术迅速发展农业是一项十分紧迫的任务。生物技术是二十世纪七十年代发展起来的一门新兴学科,它包括四大技术:基因工程,细胞工程,酶工程和微生物工程。基因工程是生物工程中的后起之秀。1转基因技术在农业领域的发展概况自1953年英国科学家沃森和克里克提出了DNA的分子结构双螺旋模型以来,人们对遗传基因密码的了解有了突破性进展,现代生物技术在此基础上发展起来。此后,生物技术研究倍受青睐,得到了快速的发展。在短短的几十年时间里,应用范围已经涉及到农业,医药,环境,食品和化工等多个领域。目前世界上许多国家如美国,日本等一些发达国家早已在进行这方面的研究,并且取得了可喜的成果。美国等国家投资了上亿美元的资金对人类基因组进行研究,并于今年4月完成人类基因图谱,我们国家承担了全部工作的l%左右。我国的863计划,攀登计划等对动植物的转基因及水稻的基因组进行了研究。人类在生物基因工程研究领域已经取得了许多重大成果。19%年,中国水稻研究所以黄大年研究员为首的课题组,在世界上首次研究出了抗除草剂转基因杂交稻,为解决长期以来困扰杂交稻制种纯度问题提供了新方法。微生物农药因具有对环境和生态安全的突出优点而受到国内外高度重视。将毒蛋白抗虫基因和抗除草剂基因分别导人水稻,使得新种质不仅有显着的抗虫性,而且有较强的抗除草剂效果。控制谷蛋白产生的基因植人“越光”号水稻中,使它的谷蛋白含量减少了四分之三,大大提高了它在食用和造酒方面的质量。瑞士培育出能产生p一胡萝卜素的转基因水稻,在不久的将来,出现在餐桌上的米饭不是白色的而是金黄色的。全世界估计有24亿人口以大米为主食,还有上千万人因铁的摄人量不足而使智力和身体发育受到影响;因维生素A的摄人量不足而在少年时期就失明。并且受影响的人群无法通过食用蔬菜、水果和肉类补充主食中缺乏的铁和维生素。瑞士科学家把黄水仙等植物的基因植人水稻,从而提高大米的营养价值,可以帮助千百万人防止贫血和失明。1995年安徽省岳西县农民因种植假稻种而造成0.7万公顷稻田大幅减产甚至绝收的惨剧,利用基因指纹鉴别技术,真假稻种一天可见分晓。集粮食作物“抗逆、早熟、高产、优质、无污染”为一体的“作物基因诱导调控技术”,在云南生态农业研究所诞生。这项新技术的问世,给21世纪世界农业的持续发展、解决土壤退化、耕地锐减、水资源枯竭等问题带来了希望。1994年,首批转基因植物产品延熟保鲜的番茄和抗除草剂棉花在美国获准进人市场销售。据不完全统计,迄今国外批准商业化应用的各类转基因植物产品已近90种,仅美国和加拿大就超过了50种,其中,大部分都与病虫草害防治有关,例如抗虫(玉米螟)玉米,抗虫(棉铃虫、红铃虫)棉花,抗虫(甲虫)马铃薯,抗病毒的西葫芦、番木瓜,抗除草剂(草甘麟、草钱磷、澳苯睛、磺酞脉、咪哇琳酮)的玉米、大豆、棉花、油菜、亚麻等。世界转基因作物的种植面积越来越大,19%年全世界转基因农作物种植面积为200万公顷,1997年猛涨到1280万公顷,1998年又上升到2600万公顷,1999年的转基因农作物种植面积达3990万公顷,比1998年的种植面积增加了44%。美国是世界上种植转基因作物面积最大的国家,1999年达到了2870万公顷。其中转基因玉米、大豆和棉花的种植面积,已分别占各作物总种植面积的1/4‘1/3。一个新兴的农业高技术种子产业开始形成。生物技术已经显示出对农业科技和生产力发展的强劲的推动作用。中国转基因植物的研究也获得了很大的发展。仅据19%年统计,国内研究和开发的转基因植物达47种,涉及各类基因103种,其中,与病虫草害防治有关的基因约62种。近两年来,研究开发的基因数量和.转基因植物的种类又有增加。目前国内已批准14种转基因植物、30多种产品进人田间试验或环境释放。中国自行研究培育的4种转基因植物、5种产品已通过安全性评价获准商业化应用。其中同抗病虫有关的有3个,即抗棉铃虫的棉花、抗病毒病(CMV)的番茄和甜椒。近年来,转苏云金芽抱杆菌(Bt)杀虫晶体蛋白基因的棉花最为引人注目。中国已成为在世界上独立研究成功转基因抗虫棉、并拥有自主知识产权的第2个国家。抗虫棉的育成和推广也标志着中国农业生物技术开始进人产业化发展阶段。预计1999年转基因抗虫棉种植面积可超过13万公顷,2000年可达到33万公顷,除可创造可观的经济效益以外,还可产生巨大的社会效益和生态效益。通过生物基因工程技术,1999年全球转基因农产品的销售额由1995年的7500万美元增长到21‘22亿美元,增长了近30倍。2以洲〕年销售额预计将达到30亿美元。对于植物转基因技术,目前存在着不同的观点。人们对转基因作物栽培的长期安全性以及对周围生态的影响放心不下。北京大学副校长陈章良教授认为这种忧虑大可不必,他指出,克隆和转基因等生物技术是人类改造自然的伟大创举,对医药业、农业等领域都有重要作用。只要加强监管和遵循科学的道德精神,人类完全可以控制转基因技术可能导致的负面影响,如同人类发明了核能并成功应用于和平目的一样。在农业领域中,将转基因生物技术应用到杀虫、抗除草剂等方面,起到提高产量和质量、减少污染以及提高作物抗逆性等益处。多种相关作物,包括耐保存的西红柿,抗虫的马铃薯,抗虫和抗除草剂的棉花、大豆、玉米已进人市场。在种植转基因作物最广泛的美国,两亿多人食用四年多来还没有出现过任何不良影响,其他地区也没有接到有问题的报告。中国等发展中国家与这些发达国家不同,人几基数大且每年仍呈上升趋势,而可耕地面积却没有增加,自身依然要进口粮食等农产品。更重要的是,面对加人WTO的情势,中国必须提高农业的生产效率,才能应对外国农产品的挑战,稳定农业的基础地位。因此,中国在关注生物技术安全性的同时,应加快推广包括转基因技术在内的农业生物技术成果。2对宁波市今后发展农业转基因技术的几点建议(l)现代生物转基因技术的发展必须与传统的常规技术方法相结合,这一点已为目以转抗病虫基因较多,例如抗稻疚病、白越来趁多的实践所证明。以水稻转抗病虫基叶枯病基因,抗除草剂基因,抗旱抗盐基因育种为例,一般来说,某一特定基因的直因,这些都是解决一些栽培上经常碰到的问接导人要比常规杂交育种简便快速,更有目题。随着人们生活水平的不断提高,以后应的性和预见性。然而,目前对于外源基因在适当进行一些能够提高农作物品质的基因的转基因植物中的整合特点、遗传规律以及表构建与转化,以及一些抗腐烂或贮藏墓因的达调控仍缺乏足够的了解,若要获得具有良植物转基因工作。例如,现在市场上出售的好、称定抗病和农艺性状的品系,仍需要育袋装榨菜,雪菜中的防腐剂含t很高,另外种、植保和分子生物学家紧密配合,从大童宁波地区的一些特产,如杨梅,奉化水蜜桃转墓因植株中进行鉴定和选育。在病虫害综等产品,如果通过转基因技术降低防腐剂的合防治体系中,转墓因植物或重组微生物的使用量并提高它们的保鲜时间就可以销往国应用不过是其中的一个环节,它的应用也可外和全国各个地方,能够大大提高经济价能引起植物与病虫等生态关系的新的变化。值。(2)目前生产上应用的一些转基因项目以转抗病虫基因较多,例如抗稻疚病、白叶枯病基因,抗除草剂基因,抗旱抗盐基因,这些都是解决一些栽培上经常碰到的问题。(3)在进行生物工程研究的同时,必可能增加对害虫的选择压力而引发害虫对须加强检测水平的进一步提高。生物技术是Bt制荆或转Bt基因植物的抗性。目前中国借助仪器发展起来的一门学科,基因定位,已开展了棉铃虫抗性的预测、监测与预防研基因序列分析,扩增导人都要借助仪器来完究,这将为抗虫棉合理有效的应用提供必要成。(4)目前中国的研究水平与世界发达用后也可能引起非靶标害虫数t的上升而出国家相差不远。面对美国等跨国生物技术公现新的防治问题。因此,应当研究各种变司的竞争,中国各研究单位之间应加强合化,并从农业生态系统的整体出发,协调多作,充分利用本国丰富的物种资源进一步创种防治手段,制定技术配套措施,才能获得新,同时改进推广体制,调动农民应用成果除害、增收、保护生态与环境的最大效益。的积极性,让转基因技术为中国的农业生产发挥更大作用。
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