转基因植物的研究与应用
转基因技术在植物抗虫病中的应用研究
转基因技术在植物抗虫病中的应用研究随着人口的不断增长和食品需求的日益增长，农业产业的生产效率和质量也成为了世界各国农业技术研究领域的热门话题。
为了满足这种需求，生命科学的领域已经开始拓展新的界限，从而为农业产业示范区提供一些高级的技术。
植物育种技术是这些技术中的一种，是将植物物种通过与土壤、水、气候和人工因素进行配合达到种类改良和种族升级的一种方式，植物抗虫病技术是这种技术中的一种，可以通过转基因技术来改善植物的抗虫病能力。
“转基因技术”这个术语是指将一个物种的基因从其本身的细胞中从一处转移到另一处，从而实现某些品质的改进。
应用这种技术，可以加快植物品种的改良和数量的增加，从而实现农业领域的升级。
在植物抗虫病技术领域，该技术通过改变植物的基因来增强其抗虫病能力。
传统的物种改良和培育方法需要很长的时间和高昂的成本，有时经过数十年的实验才能获得预期的结果。
但转基因技术可以在更短的时间内实现物种改良和培育，从而为农业产业带来重大的经济效益。
例如，转基因种植物可以抗性更强、更有免疫力，这意味着农民可以更轻松地处理有害虫害的问题。
同时，这种技术也有助于改进气候-土壤配合、减少农药使用量和增加作物产量等。
转基因抗虫病技术的应用不仅有助于增加作物产量，同时也可以减少因为虫害而损失掉的植物数量。
传统的抗虫病方法需要使用多种农药，这些农药不仅对人体健康产生不良影响，也会造成环境污染。
通过采用转基因技术开发的抗虫病植物，可以减少对这些农药的依赖性，从而减少对环境和人类健康的影响。
在过去的几年里，转基因技术在作物产业中的应用已经成为许多国家领导人关注和研究的重要话题。
这种技术的应用成为许多农业领域内公共卫生和环境保护的中心问题，它不仅对于改善植物抗虫病能力有重要的意义，同时也为其他的农业领域提供了新的思路和实践。
总的来说，转基因技术在植物抗虫病技术中的应用已经落地生根，让农民和植物生产者受益颇丰。
至于该技术的发展，会在未来的几年里继续获得推广，同时也会面对更多困难，在实践中不断改善、完善与提高。
植物生物技术在农业生产中的应用案例
植物生物技术在农业生产中的应用案例植物生物技术是指利用现代生物学、遗传学、分子生物学等相关技术手段，对植物进行基因的工程改造和调控，以达到改良植物种质、提高农作物产量和抗性、改善农业生产环境等目的。
随着科学技术的进步，植物生物技术在农业生产中发挥着越来越重要的作用。
本文将介绍几个植物生物技术在农业生产中的应用案例。
一、转基因作物的应用转基因作物是指通过植物基因工程技术，将外源基因导入农作物中，使其具备特定的性状或功能。
转基因作物的应用案例非常广泛，其中最具代表性的是转基因抗虫作物和转基因抗草作物。
1. 转基因抗虫作物转基因抗虫作物是指通过导入特定的抗虫基因，使农作物对虫害的抵抗能力得到加强。
例如，转Bt基因的棉花能够产生一种叫做Bt毒素的蛋白质，可以有效地抑制棉铃虫的生长和繁殖，减少农药的使用量，降低对环境的污染，提高农作物的产量和质量。
2. 转基因抗草作物转基因抗草作物是指通过导入特定的抗草基因，使农作物对杂草的竞争能力得到增强。
例如，转基因抗草稻具有对除草剂耐受的特点，可以在除草剂处理下存活和生长，减少了对田间除草工作的依赖，提高了农田的管理效益。
二、植物组织培养的应用植物组织培养是一种将植物的组织、器官或细胞培养在人工培养基上，通过调节培养条件，使其生长和发育的技术。
植物组织培养广泛应用于植物的繁殖、育种和种质保护等方面。
1. 离体培养繁殖离体培养繁殖是指将植物的茎段、叶片等组织切割下来，通过培养基中添加适当的激素和营养物质，使其在无土环境下生根、分化、生长为完整的植株。
这种繁殖方式可以快速大量繁殖优质无性状的植株，提高繁殖效率和繁殖材料的遗传稳定性。
2. 植物遗传转化植物遗传转化是指向植物细胞导入外源DNA片段，通过细胞再生和选择筛选培养出转基因植株。
利用植物组织培养技术，可以实现对植物的基因工程改造。
例如，通过介导基因组整合位点，将抗病、抗虫基因导入植物细胞中，获得具有特定功能的转基因植株。
转基因作物对环境的影响研究
转基因作物对环境的影响研究转基因作物是指通过基因工程技术，人工将优良的基因引入到作物品种中，以改善作物的品质、耐旱、抗病等性状。
然而，转基因作物的研发和种植也伴随着一些环境问题。
一、转基因作物对生态系统的影响转基因作物生长在农田中后会产生相应的生态问题，如同类植物的大面积种植易造成种植面积的单一化。
当作物品种相同、耐药性相似时，某些病毒或昆虫繁殖速度会加快，容易在转基因作物中大量滋生，形成病毒、害虫传播的等环境问题。
在某些情况下，转基因作物可能会对其它物种造成威胁，比如对鸟类、蜜蜂等飞行动物的影响。
转基因作物会对生态平衡产生直接或间接的负面影响。
二、转基因作物对土壤的影响转基因作物和传统杂交技术恰恰相反，其种子生产完成后基本上没有变异，导致土壤中的微生物种群和菌株不断减少，最终影响到土壤的肥力。
特别是野生动物及其糌粑、鼓（即鼯鼠）、松鼠或者其他动物喜欢在作物下面挖洞，使得土壤变松，有机物质积累，这些有机物质也是土壤中菌群必不可少的碳源，如形成土中循环链，种植作物和养殖动物是必不可少的一翼，可以互相促进。
三、转基因作物对生物多样性的影响转基因作物有可能影响生物多样性，特别是在一些特定环境条件下，长期种植转基因作物可能会减少有害树或草本植物，从而使某些物种失去生长繁殖的条件。
此外，转基因作物通过对有害昆虫、杂草等的灭杀，对某些有益生物也会有一定的影响。
我们知道适当保持物种的多样性不仅有益于保护生态环境，而且还给生态系统提供了更多的资源和备选方案。
四、转基因作物对生态平衡的打乱生态平衡是一个复杂的东西，任何一个部分的变化都有可能对其它生物体产生影响。
例如，转基因植物杀虫剂对人体是安全的，但它供应了杀虫剂的长效种植。
当害虫的数量超出植物能承受的范围，害虫就会遭受广泛的杀害，害虫的数量下降，而更广泛的杀害将意外杀死自然控制害虫的昆虫，导致更强的害虫在种植地方出现，这一切都会影响生态平衡。
五、转基因作物对人类健康的影响一些对生物群体如此具有毒性的化学物质，可能对人类有害。
植物农学中的生物技术应用
植物农学中的生物技术应用植物农学是农业科学的重要分支，旨在研究和应用植物的生物学、生态学以及生产学知识，以提高农作物的产量和质量。
随着科技的进步，生物技术在植物农学领域中的应用日益广泛。
本文将探讨植物农学中生物技术的应用，包括转基因技术、组织培养技术和分子标记技术等。
一、转基因技术的应用转基因技术是指将外源基因导入植物基因组中，使植物获得某种具有特定功能的外源基因。
这项技术在植物农学中有着广泛的应用。
首先，通过转基因技术可以提高植物的抗病性。
病虫害是农田生产中的一大问题，传统育种方法有限，而转基因技术能够在植物中导入抗病基因，使植物能够产生抗病蛋白，提高其抗病能力。
其次，转基因技术还可以提高植物的耐逆性。
转基因植物可以在逆境条件下表达特定的抗逆基因，提高其对干旱、高温等逆境的抵抗力。
此外，转基因技术还可以改善植物的品质和性状，如提高作物的产量、营养价值和耐贮运性等。
二、组织培养技术的应用组织培养技术是一种通过培养植物的组织和细胞在人工培养基上生长和分化的技术。
这项技术在植物农学中有着广泛的应用。
首先，组织培养技术可以实现植物的无性繁殖。
无性繁殖是指不经过种子繁殖的方法，通过植物的茎、叶、根等组织培养出新的植株。
这种方法不受季节和环境的限制，可以大大提高植物的繁殖效率。
其次，组织培养技术还可以快速繁殖珍稀植物。
一些珍稀植物生长缓慢，繁殖困难，而组织培养技术可以通过细胞分裂和再生等过程，快速繁殖出大量植株。
此外，组织培养技术还可以进行植物基因工程的研究，如基因转导、基因突变等。
三、分子标记技术的应用分子标记技术是一种利用分子水平的遗传标记对植物进行鉴定和筛选的技术。
这项技术在植物农学中有着广泛的应用。
首先，分子标记技术可以用于植物的品种鉴定。
通过检测植物基因组中特定的分子标记，可以确定植物的种类和亲缘关系，帮助农民和研究人员进行有效的植物品种鉴定和保护。
其次，分子标记技术还可以用于植物的基因定位和克隆。
转基因植物技术在农业发展中的应用研究
转基因植物技术在农业发展中的应用研究近年来，随着人口的增长以及气候变化的影响，全球农业面临着越来越大的挑战。
为了满足人们日益增长的食品需求，同时保护环境，农业科学家开始采用各种新技术来提高农业产量、改善土地利用效率和保护农作物。
其中，转基因植物技术是一种被广泛使用的技术，在农业发展中发挥着越来越重要的作用。
转基因植物技术是指利用现代生物技术手段，通过人工将与所研究植物无关的基因插入到这种植物的基因组中从而改变其遗传特性的技术。
通过这种技术，农业科学家可以增加植物的抗病性、耐旱性、耐寒性、产量等等，从而在保持环境的同时，提高农作物的质量和产量，满足人们日益增长的需求。
转基因技术的应用涉及各个方面，其中最主要的是在农业领域。
转基因植物技术在农业生产中的广泛应用，一方面可以提高农作物的耐受力，减少植物遭受的害虫和病毒的侵害，从而提高农作物产量。
另一方面，它还可以改善农作物的品质，如增加谷物的蛋白质含量，改善水果的口感等。
除此之外，转基因技术还能帮助农业科学家解决环境问题。
例如，将某些基因转移到作物中，可以提高对某些污染物的吸收能力，以减轻环境的污染。
目前，转基因植物技术已经在全球范围内得到了广泛的应用。
如美国玉米、大豆等种植面积的70%以上是转基因植物；巴西和阿根廷也在大面积种植转基因农作物。
在中国，通过转基因植物技术的研究，已经成功地开发出多个具有自主知识产权的转基因农作物品种，有力地促进了我国农业的发展。
当然，转基因植物技术也有着一些负面影响。
例如，虽然转基因作物可以增加植物的抗性，但也可能导致害虫和病毒对植物的抵抗能力下降，进而影响农民的收成。
另外，一些人担心，转基因植物在短期内对人体健康的影响并未完全被研究清楚。
所以，我们需要在使用转基因植物技术时，认真考虑其可能带来的风险，并避免潜在的负面影响。
总之，转基因植物技术在农业生产中的应用已经得到了广泛的认可和使用，作为一种高效的农业技术，它将在未来继续发挥重要作用。
基因工程技术在植物育种中的应用研究
基因工程技术在植物育种中的应用研究随着生物技术的发展，基因工程技术已经成为现代农业中不可或缺的重要手段。
通过基因工程技术，可以针对植物疾病抗性、耐旱、耐寒等特性进行改良，进一步提高植物的产量和品质，为全球粮食安全和生态环境保护做出了重要贡献。
本文将介绍基因工程技术在植物育种中的应用研究，探讨其在未来发展中可能面临的挑战和机遇。
一、基因工程技术在植物育种中的应用研究1、转基因作物转基因作物是通过改变植物基因来提高其产量和营养价值、抵抗病虫害等特性的一种农业技术。
转基因作物在全球范围内逐渐普及，并取得了显著的经济效益。
例如，玉米、大豆、棉花、番茄等农作物都已经被转基因改良，使其耐旱、抗虫害及抗草害等特性得到了增强。
在转基因作物中，最常用的基因工程技术是植物转录因子技术，通过研究植物在不同环境下的转录因子变化，来识别并控制植物某些基因的表达，以达到种质改良的目的。
2、基因组编辑技术基因组编辑技术也是一种重要的基因工程技术，在植物育种中的应用领域也越来越广泛。
它通过引入或删除基因片段来改造植物基因组，并实现对植物特征的控制。
例如，通过应用CRISPR/Cas9技术对植物基因进行定向编辑，可以使植物产生更好的品质、更高的产量、更强的抗性等特性。
同时，这种技术还可以应用于研究植物发育、细胞分化等生物学问题。
3、遗传多样性评估遗传多样性评估是一个重要的植物育种研究方向。
它通过对产地、品种、种类等植物样本进行DNA序列分析，针对不同植物特征进行遗传多样性评估，以确定植物材料的可变性和遗传关系。
这种技术可以帮助植物育种者在固有遗传多样性的基础上，更好地把握遗传演化规律，更好地引入优良基因，实现质量提高和品种选育等目标。
二、未来的机遇与挑战尽管目前基因工程技术在植物育种中已经取得了一定的成果，但是在未来的发展中，它仍然面临着一系列挑战和机遇。
1、技术开发当前，基因工程技术在植物育种中应用依旧存在技术瓶颈。
例如，目前的基因组编辑技术虽然能够通过对基因序列进行编辑，来实现植物的遗传改良，但是在具体实施过程中，往往会引起不可预知的遗传变异和代价等问题。
转基因技术在植物遗传改良中的研究进展
转基因技术在植物遗传改良中的研究进展随着全球人口的不断增长，种植业的发展也越来越重要，对于种植业的改良和提高来说，遗传改良技术一直是关键所在。
转基因技术在种植业中的应用，尤其是在植物遗传改良方面，近年来备受关注。
本文将探讨转基因技术在植物遗传改良中的研究进展。
一、转基因技术简介转基因技术是指通过基因工程的手段将来自不同物种的基因或DNA片段导入到宿主细胞中，从而以改变宿主细胞和整个有机体的遗传信息。
转基因技术可以使植物在抗虫、抗病、耐旱、耐盐等方面的性状得到有效改善。
这项技术对现代农业的进步有着重要的作用。
二、转基因技术在植物遗传改良中的应用2.1 农业稳产增收在植物种植的过程中，植物常常遭遇各种环境压力和病虫害的侵袭，这些情况都会影响植物的生长和产量。
如果运用转基因技术，将含有抗虫、抗病、耐旱、耐盐等抗逆性状的基因导入到植物中，不仅可以提高植物的抗逆性，也可以提高植物的生长和产量，最终达到稳产增收的目的。
例如，使用Bt基因将其导入到棉花中，可以使棉花对除炭疽病外的多种害虫表现出强烈的抗性，从而保证了棉花的产量和品质的提高。
2.2 新品种的培育转基因技术还可以在植物遗传改良中培育出新品种，例如经过转基因改造的植物可以表现出其他植物所没有的优异性状，比如耐盐、耐旱、抗寒、抗病、抗虫等，但是也必须保证其安全性。
通过对基因的剪裁和重新组合，使其适应不同的自然环境，例如对主产区域状况和需求的精准调整和优化，可以大幅提高新品种的产量、品质和离子营养水平。
2.3 拯救灭绝物种随着生物多样性的破坏和气候变化等因素的影响，许多珍稀濒危物种濒临灭绝的境地。
在这种情况下，转基因技术可以被用来拯救灭绝物种——通过在其DNA上插入其他物种的基因，使其具有另一种抗病、抗虫的能力。
通过转基因技术，可以使这些物种重新获得生存的能力并在自然环境中重新生长繁衍。
三、转基因技术存在的问题尽管转基因技术在植物遗传改良中具有巨大的潜力，但其也存在一些问题和争议。
转基因技术在农业中的应用研究
转基因技术在农业中的应用研究一、引言转基因技术是当代生命科学的重要组成部分，它通过改变生物体基因组的方式，可以对植物、动物和微生物进行改良，发挥其更强的生物特性。
作为一种具有重要应用价值的技术，转基因技术在农业领域得到了广泛的应用研究。
本文将从植物转基因、动物转基因以及微生物转基因三个方面，探讨转基因技术在农业中的应用研究。
二、植物转基因技术的应用研究1. 提高抗病虫害能力植物转基因技术可以通过导入具有抗病虫害基因的转基因植物，使其获得对抗害虫和病菌的能力，从而减少农作物受虫害和病害的损失。
例如，转基因水稻通过导入Bt基因，使其表达杀虫蛋白，有效抵御了水稻虫害。
2. 提高耐逆性和抗旱能力转基因技术还可以增加作物的耐逆性，使其在极端环境条件下仍能正常生长和发育。
转基因水稻通过导入HVA1基因，提高了其抗旱能力，使其在干旱环境中能够保持正常的生长状态。
3. 提高产量和品质植物转基因技术还可以通过改变植物的生长发育方式，进而提高其产量和品质。
例如，转基因玉米通过导入GRF基因，增加了玉米籽粒的数量和大小，提高了玉米的产量。
另外，转基因水果通过改变其生物合成代谢通路，可以提高水果的口感、色泽和香气。
三、动物转基因技术的应用研究1. 提高生长速度和抗疾病能力动物转基因技术可以通过导入生长相关基因或抗疾病基因，改良养殖动物的生长性能和抵抗力。
转基因猪通过导入生长激素基因，可以增加其生长速度和肌肉质量。
此外，转基因鸡通过导入抗疾病基因，提高了其对疾病的抵抗能力，减少养殖过程中的疾病风险。
2. 提高产品质量动物转基因技术还可以通过改变动物体内的代谢途径，实现对产品质量的提升。
例如，转基因奶牛通过导入乳腺特异性表达基因，可以增加乳腺细胞分泌奶中有益物质的能力，提高奶制品的质量。
3. 制造医药和生物制剂动物转基因技术在医学和制药领域具有广阔的前景。
通过导入人类特定基因，可以制造出具有医药价值的蛋白质或其他生物制剂，用于治疗疾病。
农业生物技术转基因作物的利与弊
农业生物技术转基因作物的利与弊农业生物技术的发展给农业生产带来了许多创新，其中转基因作物作为重要的研究方向之一，引起了广泛的关注和争议。
转基因作物是通过人工改变植物的基因组，使其获得新的性状或功能的农作物。
在这篇文章中，我们将探讨转基因作物的利与弊，以期全面了解这一技术的影响。
一、转基因作物的利：1. 提高产量和抗病性：转基因作物经过基因改良后，常常表现出更高的产量和更好的抗病性。
例如，转基因玉米具有自身的抗虫能力，减少对农药的依赖，提高了产量。
这对解决粮食安全问题具有重要意义。
2. 减少农药使用：转基因作物常具有自身的抗虫特性，降低了农农药的使用量，从而减少了环境污染的风险，并降低了农业生产的成本。
3. 改善营养价值：转基因作物的改良往往可以增加植物的营养价值，例如增加维生素的含量或改善蛋白质的品质。
这对于改善人类的饮食结构和提供更健康的食品具有积极的影响。
4. 适应恶劣环境条件：转基因作物可以通过基因改良提高其耐旱、耐寒、耐盐碱等特性，使其在恶劣的环境条件下仍能正常生长和产量稳定，这对于农区的发展具有重要意义。
二、转基因作物的弊端：1. 生态风险：转基因作物与自然界原生植物交叉繁殖的风险不可忽视。
如果转基因作物的基因流入自然界中，可能对自然植物或生物多样性造成负面影响，引发生态失衡。
2. 影响生物多样性：转基因作物具有较高的抗病性和耐逆性，可能对周围的植物和昆虫造成竞争压力，导致部分物种的数量下降，影响生物多样性。
3. 食品安全问题：由于缺乏长期食用的相关研究，一些人对转基因作物的安全性持怀疑态度。
虽然目前已经有很多安全评估的研究，但人们对于转基因作物长期食用的潜在风险仍存在担忧。
4. 产权争议：转基因作物的技术创新和利益分配也引发了一系列产权争议。
大型农业公司通过基因技术的垄断，使得许多农民面临高额的专利费用和无法独立决策的问题。
综上所述，转基因作物作为一种农业生物技术创新，具有其优点与不足。
植物转基因技术的研究和应用
转基 因增 强 植 物 抗 逆 性 ： 植物 在 自然 界生 长 过 程 中易 受
植物转基 因方 法可分为生物 学、 学和物理学方法三大 外界环境 影响， 化 如旱涝、 盐碱、 强光、 寒冷 、 高温、 低温等作用于
会 表 类 。生物 学方 法有农杆 菌介导转化法 、 花粉管通道法 、 病毒 植 物 ， 引起 植 物 体 内发 生 一 系 列 的 生 理 代 谢 反应 ， 现 为 代 介 导 法 等 ： 理 学 方 法 包 括 基 因枪 法 、显 微 注射 法 和 电激 穿 谢和 生长 的可逆性抑制，严重 时甚至 引发不可逆伤害导致整 物
因。
量研究者的重视 。例如一种转基因玉米 ，可 以通过释放一种
另 外 ， 成 基 因转 化 还 需进 行 选 择 和 一 系列 的 鉴定 工 作 ， 吸 引 线 虫 的化 学信 号 从 而 抵 抗 破 坏 性 的 根虫 虫 害 ，因 为 线 虫 完
有时外源 转化基因和植物中同源 的内源基 因的表达均被抑制 是 甲虫幼虫的天敌 。 ｅ Ｔ ｒｎ ｓ 其同事把一种来 自牛至的 Ｔ ｄ ｕｌ ｇ 及 ｉ 即所谓的共抑制现象，有时外源基 因在受体原生质中的表达 （）３ Ｅ一． １石竹烯（Ｉ 一种能吸引线虫 的化学物质） Ｅ３ Ｃ， 合成基因插入 瞬时不稳定 ， 只有经过筛选和鉴定后， 能最终获得转化植物。 到 了玉 米 中 ， 玉 米 有 了 自我 保 护 能 力 。 才 使
益。随着 研究的深入， 转基 因植物 的应用被不断拓 宽， 在农业 的关 系 。
上取得 巨大经济效益的 同时 ， 其在医疗 、 资源 、 环境污染处理
等 方 面 的 研 究 也 吸 引 了越 来 越 多 的研 究者 。
植物生物技术应用生命科学技术研究植物基因和生理过程包括转基因技术和组培技术
植物生物技术应用生命科学技术研究植物基因和生理过程包括转基因技术和组培技术植物生物技术是一门研究植物基因和生理过程的重要学科，其中涵盖了转基因技术和组培技术。
这些技术的应用在农业、医药和保护环境等领域，对于提高农作物产量、改良植物性状以及生产药物和化学物质等方面具有重要意义。
一、转基因技术转基因技术是指将外源基因导入植物细胞或组织中，使其具备某种新的性状或功能。
通过转基因技术，科学家能够改变植物体内的基因组成，实现对植物性状的精确调控。
转基因技术已经在农业方面取得了重大突破，如将抗虫基因导入农作物中，提高了植物对虫害的抵抗力，减少了对农药的依赖。
此外，转基因技术还可以增强植物对逆境的适应性，提高农作物的产量和抗灾能力。
二、组培技术组培技术是指利用植物体细胞或组织在体外培养的方法。
利用组培技术，科学家可以快速繁殖植物种苗，实现大规模的无性繁殖，提高植物生产效率。
同时，组培技术还可以用于植物新品种选育和基因工程研究。
通过组培技术，科学家可以培养出许多有用的植株，如抗病、抗虫、耐旱等特性的植物品种，为农业生产和环境保护提供了有效的手段。
三、植物生物技术在农业方面的应用植物生物技术在农业方面的应用广泛而深入。
通过转基因技术，科学家已经成功地培育出多种抗病、抗虫的转基因作物，如抗虫棉、抗病番茄等。
这些转基因作物不仅减少了农药的使用，降低了环境污染，还提高了农田的产量和质量。
同时，转基因技术还可以改良作物的耐逆性，使其更好地适应恶劣的环境条件，提高农作物的种植成功率和产量。
组培技术在农业方面的应用也非常广泛。
利用组培技术，科学家可以将植物的无性繁殖效率提高数倍甚至数十倍，大大缩短了育苗期，并且保留了良好的遗传性状。
组培技术还可以用于快速繁殖珍稀植物、繁殖种质资源和遗传改良，帮助农业生产提高效率。
四、植物生物技术在医药方面的应用植物生物技术在医药领域的应用也非常重要。
通过转基因技术，科学家已经成功地将许多药物基因导入到植物中，使其成为药用植物。
植物基因转变技术的研究与应用
植物基因转变技术的研究与应用第一章：引言植物基因转变技术是指利用生物工程的手段，对植物基因进行改造和转变的科学方法。
它能够通过选择性地引入外源基因或改造内源基因，使植物获得新的性状或改善现有性状，从而应对环境压力、提高产量和质量等。
本文旨在对植物基因转变技术的研究与应用进行深入探讨。
第二章：植物基因转变技术的研究方法2.1 基因传递方式植物基因转变技术常用的传递方式包括农杆菌介导的转化、基因枪法和电击法等。
农杆菌介导的转化是较常用的方法，通过利用农杆菌及其质粒将外源基因导入到植物细胞中。
基因枪法是将外源基因包裹在微小金属颗粒上，通过高速撞击的方式将基因引入到植物细胞中。
电击法则是利用电场脉冲使植物细胞膜通透性增加，以便外源基因能够进入细胞。
2.2 基因的选择和构建基因的选择是植物基因转变技术中的重要步骤。
常用的外源基因包括抗病基因、抗虫基因、抗逆基因和营养改良基因等。
构建外源基因则需要将目标基因与适当的调控序列组合，并经过人工合成或进行PCR扩增，最终构建出能够在转基因植物中进行表达的基因。
第三章：植物基因转变技术的应用3.1 抗病基因的导入通过转基因技术将抗病基因导入到植物中，能够提高植物的抗病能力。
例如，在水稻中导入水稻白叶枯病的抗性基因Xa21，能够显著提高水稻对白叶枯病的抗性，从而实现重要农作物的病害防控。
3.2 抗虫基因的导入抗虫基因的导入能够有效降低植物受虫害的损失，并减少对化学农药的依赖。
例如，通过导入杀虫蛋白基因Bt基因到作物中，可以使作物在遭受害虫攻击时产生抗虫蛋白，从而实现对害虫的有效防控。
3.3 抗逆基因的导入逆境胁迫对植物的生长和产量产生严重影响。
通过导入抗逆基因，可以增强植物的抵抗逆境胁迫的能力。
例如，在水稻中导入轮播麦作为转基因水稻的耐旱基因，能够显著提高转基因水稻的耐旱能力，并增加其产量。
3.4 营养改良基因的导入通过导入营养改良基因，可以增加植物对营养元素的吸收和利用效率，从而提高作物的产量和品质。
转基因的应用原理是什么
转基因的应用原理是什么1. 什么是转基因技术转基因技术（Transgenic Technology）是指通过人为方式将外源基因导入到目标生物体中，使其成为转基因生物的过程。
转基因技术可以应用于植物、动物和微生物等不同生物体，被广泛应用于农业、医学和工业领域，具有重要的研究和应用价值。
2. 转基因的应用原理转基因的应用原理是通过将外源基因导入到目标生物体的基因组中，使得目标生物体表达新的特定基因或产生新的蛋白质。
这是通过以下几个步骤实现的：2.1 选择目标基因首先需要确定要导入目标生物体的外源基因。
这个外源基因可以来自于同一物种中的不同个体，也可以来自于不同物种之间的基因交流。
目标基因的选择取决于所需的特定特征或功能。
2.2 构建重组DNA在确定目标基因后，需要将其导入到重组DNA中。
重组DNA是由目标基因和载体 DNA（如质粒）组成的，通过重组 DNA 的构建，可以将目标基因正确导入到目标生物体的基因组中。
2.3 导入重组DNA将构建好的重组DNA导入到目标生物体中。
这可以通过多种技术实现，如基因枪法、电穿孔法等。
其中，最常用的方法是农杆菌介导的转化方法，即利用农杆菌将重组DNA导入植物细胞中。
2.4 基因表达和蛋白质产生一旦重组DNA成功导入目标生物体的基因组中，目标基因便可以开始表达。
这意味着目标基因的DNA序列被转录成RNA，并由细胞机制进行翻译，最终产生新的蛋白质。
3. 转基因技术的应用转基因技术在农业、医学和工业领域有广泛的应用，可以改善生物体的特性、增加产量、提高抗病性等。
以下是转基因技术在不同领域的一些主要应用：3.1 农业•转基因植物的产量提高：通过转入抗虫、抗病基因，改善作物的抗性和产量。
•转基因植物的耐逆性增强：通过导入耐旱、耐盐基因，提高植物对环境逆境的适应能力。
•转基因植物的品质改进：通过导入特定基因，改善作物的口感、营养价值等特性。
3.2 医学•转基因动物用于研究：通过导入人类疾病相关基因，模拟人类疾病，进行研究和药物筛选。
转基因植物的应用前景研究
转基因植物的应用前景研究随着人口的不断增长和环境的不断恶化，粮食安全和生态环境保护已经成为一个全球性的问题。
转基因技术作为一种新的生物技术手段，被广泛应用于农业、药物生产等方面，与此同时，转基因植物在缓解粮食危机、改善生态环境等方面也具有广泛的应用前景。
一、转基因植物在增加作物产量方面的应用前景转基因植物通过改变其基因组结构，使其拥有了更强的抗病虫害的能力和更高的生长速度，这对于提高农作物种植的产量和质量具有积极的影响。
例如，转基因水稻是一种具有高度耐旱、耐盐、抗病虫害能力的水稻品种。
该品种能有效地抵抗水浸、土壤污染、病虫害等自然环境的侵袭。
同时，它还拥有更高的糖分含量和更广泛的适应性，从而能够满足更多人们的口味需求和营养需求。
因此，转基因水稻的推广与应用，将会对人类的口粮安全和社会和谐发展具有深刻的意义。
此外，在克服一些传统农作物的限制方面，转基因植物也具有很大的优势。
例如，作为世界上最为普遍的主食作物品种，玉米和小麦在抗病虫害方面存在着很大的局限性，而转基因技术可以有效地改善这种局面，从而为相关产业的发展提供了更宏观的保障。
二、转基因植物在环保方面的应用前景生态环境的改善涉及到社会的方方面面，其中，重要的一环是生物多样性的保护和恢复。
而转基因植物的出现，完全可以提供特定的解决方案。
例如，转基因纤维植物的开发，可以极大地减少品质臭氧层的破坏。
再例如，大量使用农药和化肥等农业生产材料对环境造成的污染，可以通过转基因技术对相关植物进行改造，从而生成能够自行抑制病虫害的新品种。
甚至在远程控制植物病害上，与智能设备将进行协同互补，从而真正实现对传统农业技术的深刻升华。
因此，将转基因技术推广在生态环境保护方面，不仅可以有效地保护各种生态环境和生物多样性，同时还可以为未来环保产业的发展提供新的思路和解决方案。
三、转基因植物在药品和化工原料方面的应用前景随着现代经济的快速发展和科技创新的深入推进，化工原料和药品是现代工业不可或缺的两大领域。
转基因植物的研究与应用
植物转基因技术及其应用摘要:综合介绍了植物转基因的主要技术与其在各个领域的主要应用；对转基因植物的安全性进行了一些讨论，并对植物转基因技术的发展前景进行了展望。
自1983 年第一株转基因植物问世以来,转基因植物的研究和应用在世界各国蓬勃开展。
所谓转基因植物就是植物细胞或组织经遗传转化后,进行组织培养长出愈伤组织,再经诱导所分化出来的完整植株。
转基因可以使优良的生物基因在不同种生物之间进行交流, 从而弥补单一生物种类中的遗传资源不足,丰富种质库。
转基因植物的研究在目前的生物技术领域中最为活跃,具有十分广泛的应用前景。
1. 植物转基因技术1.1 土壤农杆菌介导转化技术革兰氏阴性菌根瘤农杆菌是一种植物病原菌,通常只能感染双子叶植物的受伤部位。
农杆菌携带一种称为Ti 的质粒,该质粒含有一段NDA ,称T-DNA(transfer-DNA) ,它能转移并整合到植物组织中,并导致冠瘿瘤的形成。
不含有Ti 质粒的土壤农杆菌不能诱导冠瘿瘤产生。
利用Ti 质粒对植物进行遗传转化的最基本方法是将目的DNA 片段插入T-DNA 区,然后通过土壤农杆菌和Ti 质粒将其送入受体植物并整合到植物细胞的基因组内,使之得到遗传转化。
2 土壤农杆菌介导的基因转移是目前最常用的获得转基因植物的方法。
由于近几年来在载体系统和转化方法上的不断完善,土壤农杆菌介导的基因转移不仅局限于其天然寄主双子叶植物范围内,在转化水稻、玉米和小麦等单子叶植物上也取得了重大的突破。
例如,Ishida 等1996 年在玉米上获得了 5 %～30 %的转化率,Hiei 等1994年在水稻上获得了29 % 的转化率。
就目前的情况看,土壤农杆菌介导的基因转化关键在于找到合适的组织培养和再生技术。
1.2基因枪技术由于土壤农杆菌转化技术在单子叶植物上的局限性,目前,多数研究者倾向于使用基因枪技术对单子叶植物进行转化。
基因枪技术1987 年由Sanford 等人发明,是目前最有前途的植物DNA 转移系统之一。
转基因植物的导入和筛选技术研究
转基因植物的导入和筛选技术研究随着人们对生物技术的不断深入研究，转基因植物已经成为了当今的研究热点之一。
转基因植物是通过人工干预改变其基因或基因组的性质，以此来实现人类各种需求的植物。
但是，如何高效快速地导入所需的基因，并通过筛选技术来获得高质量转基因植物，成为了当前转基因植物研究中急需解决的问题。
一、转基因植物的导入技术导入外源基因是制造基因工程植物的关键步骤。
目前可用的方法主要分为物理导入法和生物导入法两大类：1. 物理导入法：利用生物物理学手段将所需基因导入植物永久细胞质中。
主要手段有基因枪法、质粒注射法和电穿孔法等。
基因枪法是目前使用最广泛的物理方法。
它通过将外源基因将 DNA 转移到低压速度下的微小金粒上，在枪击氦气的作用下把金粒投射入目标细胞中，使得微粒和目标细胞发生相互作用，导致外源DNA 成功扩增并整合到受体细胞的染色体中。
质粒注射法依靠注射微量 Plasmid DNA 给目标细胞，并利用质粒 DNA 的复制和代表性扩增至整个植物中。
电穿孔法则是分别将外源 DNA 和目标细胞共同置于电磁场里，通过电子撞击的方式使外源 DNA 成功导入目标细胞。
2. 生物导入法：将外源基因通过生物工程手段，利用自然性病毒、农杆菌等生物进行转化。
其中，农杆菌转化法是目前最主流的方法。
大多数农杆菌株拥有可控制植物基因组的 Ti 或 Ri 质粒。
利用人工合成的基因片段连接质粒进行组装，便能构建出新的质粒。
通过科学家人工构建的 Ti 或 Ri 烟草易感蜜叶树等植物体表现出生长激素生产、抗寒、抗热、抗虫等多种优良特性。
二、转基因植物的筛选技术与普通植物一样，转基因植物也需要通过筛选技术来获得优良性状。
筛选技术可以分为传统技术和新技术两种：1. 传统筛选技术：包括PCR，基因分析和生理生化分析等。
PCR 是利用聚合酶链式反应技术，首先反应出所选基因的引物，然后放入反应体系中，通过不断复制所需基因，从而加速筛选进程。
植物转基因技术的研究现状与展望
植物转基因技术的研究现状与展望转基因技术，又称遗传工程技术，是指通过人工手段改变生物中的基因，达到改变其生长发育，产生新的生理功能，甚至改变其基本结构的目的。
在农业领域，转基因技术的应用主要是通过改变植物的基因构成来提高农作物品种的产量、抗病能力和耐逆性等。
近年来，随着科技的发展，植物转基因技术也在逐步完善与深化。
本文将详细探讨现在植物转基因技术的研究现状与未来的发展方向。
一、植物转基因技术的研究现状1. 基因编辑技术的发展基因编辑技术是指通过对基因组DNA序列进行精准修饰，以实现特定功能的目的。
现代基因编辑技术主要有CRISPR-Cas9、ZFN、TALEN等多种技术。
其中，CRISPR-Cas9近几年来因其高效、简便、精准等特点在全球范围内得到广泛运用。
通过基因编辑技术，可以将优异的抗病品种的基因编制到普通农作物上，实现抗病、抗旱、耐潮、抗寒、产量等多种课题的解决。
2. 基因组学与生物信息学的结合基因组学的主要任务是研究特定生物的基因组DNA序列和功能以及基因-环境的相互作用，是现代遗传学的重要分支之一。
而生物信息学则是基因组学研究过程中的数据处理、分析和模拟等活动。
现在，植物生物学家们通过将这两者结合起来，加速了对植物基因组数据的研究分析，为改善植物转基因技术提供了新的技术与方法。
3. 基因编辑与重组技术的结合在将传统的基因重组（例如外源基因工程技术）与现代的基因编辑技术结合后，研究人员可以更加准确和可靠地将特定基因编入目标物种的基因组DNA中。
已有研究表明，基因编辑与转基因结合的技术可以大大提高目标植物抗病、抗虫、产量等方面的特性，具有非常广阔的应用前景和发展潜力。
二、植物转基因技术的未来发展方向虽然植物转基因技术在当前的科技水平下已经得到了广泛的应用，但是未来的发展还面临着不少的问题与挑战。
1. 生态环境的保护植物转基因技术未来的发展需要注意到对生态环境的影响，不能随意改变作物种类与结构，也不能滥用转基因技术对农药、化肥等的依赖。
转基因植物疫苗的研究应用
转基 因植物疫苗 的免 疫原理
一
、
转 基 因植物 疫苗 可诱 导黏 膜免 疫
反 应 ，小 肠 淋 巴 组 织 的 黏 膜 上 有 一
物 细 胞 相 似 的 翻 译 后 加 工 过 程 ， 包
括 糖 基 化 、磷 酸 化 和 酰 胺 化 等 ， 可 保 持 自然 状 态 下 的 免 疫 原性 。（） ５ 有 效 启 动 黏 膜 免 疫 反 应 。植 物 细 胞 壁 的 存 在 可 以 抵 抗 胃 酸 、胰 蛋 白 酶 以
等 也 在 转 基 因烟 草 悬 浮 细 胞 中表 达 了 ＨＢ Ａｇ，并 且 首 次 在 悬 浮细 胞 培 ｓ 养 液 中 也 检 测 到 了 ＨＢｓ 。 这 是 Ａｇ 有 关 ＨＢ Ａｇ颗 粒 植 物 细 胞 外 分 泌 ｓ
程 中可 能 会 污 染 动 物 病 毒 ，这 对 人 类 具 有 潜 在 的 危 害 性 。 转 基 因植 物 只 表 达 亚 单 位 疫 苗 ，不 受 动 物 病 毒 污 染 ，对 人 畜 安 全 。（） 进 行有 效 ４能
成 本 ，又便 于 长 距 离 运 输 。（） 全 ３安
性 好 。 在 用 动 物 细 胞 生 产 疫 苗 的 过
疫 金标 记 的 方法 ， 电镜 下观 察 发 现 ， 在 悬 浮 细 胞 内 ＨＢ Ａｇ也 积 聚 形 成 ｓ 病 毒 样 颗 粒 。２ ０ 年 ，Ｓ ｎｌ ｍａ ０３ ｕｉ Ｋｕ ｒ
分 泌 中和 抗体 消 灭入侵 的病 原体 ，总
和 流 行 。 应 用 常 规 技 术 生 产 疫 苗存
在 着 抗 原 来 源 困 难 、有 副 作 用 、 不 安 全 等 问 题 。 随 着 分 子 生 物 学 技 术 的 发 展 ， 各种 基 因 工 程 疫 苗 的 研 究 异 常 活 跃 ，其 中 ，转 基 因植 物 疫 苗
基因编辑技术在转基因植物育种中的应用研究
基因编辑技术在转基因植物育种中的应用研究近年来，基因编辑技术已经成为了植物遗传学、生物学和农业领域的一个热点话题。
基因编辑技术具有高效、精确、低成本等诸多优点，被广泛应用于转基因植物育种。
本文将围绕基因编辑技术在转基因植物育种中的应用展开讨论。
一、基因编辑技术的发展和特点基因编辑技术指的是对生物体基因组中的DNA序列进行有针对性的修改，包括基因敲除、基因点突变、基因插入等操作。
目前，主要的基因编辑技术包括CRISPR/Cas9、TALEN和ZFN等。
其中，CRISPR/Cas9是一种原核细胞利用Crispr RNA（crRNA）和转录单元RNA（TracrRNA）结合Cas9核酸酶靶向外来基因并进行切割的技术。
基因编辑技术具有高效率、精确性和可控性的特点。
与传统的基因改造技术相比，基因编辑技术无需引入外源DNA序列，避免了可能的不可预测性和安全隐患。
此外，基因编辑技术可进行多个基因的同时编辑，并可以在单个基因的不同位点进行编辑，从而实现实验结果更加精细的控制。
因此，基因编辑技术被广泛应用于医学、农业、环境保护等各个领域。
二、基因编辑技术在转基因植物育种中的应用基因编辑技术在转基因植物育种中有许多应用，包括改良植物品种，提高农产品产量和品质，增强植物抗逆性和抗病性等。
以下将就其中几个应用展开讨论。
1. 基因敲除基因敲除是指通过特定的CRISPR/Cas9系统或TALEN等，干扰或删除目标基因的DNA序列。
基因敲除在转基因植物育种中已经被广泛应用，例如在小麦中抑制16S rRNA基因可提高小麦对氮肥的利用效率，从而实现节约农业资源和减少污染的目的。
此外，基因敲除也被用于改良植物的质量和产量等性状，如水稻中的OsMADS57基因敲除可提高水稻产量。
2. 基因点突变基因点突变是指通过将外源单链DNA浸入目标基因或TALEN等工具进行基因组区域打靶，并引入单个碱基的变异。
基因点突变可实现高度精准、高效率的目标基因缺陷化。
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吉林农业科学 2001,26(5):26-30 Journal of Jilin Agricultural Sciences 文章编号:1003-8701(2001)05-0026-05转基因植物的研究与应用程焉平(四平师范学院生物系,吉林四平136000)摘 要:介绍了转基因植物的主要研究方法及其在各个领域中的应用现状,并对其今后的应用前景加以展望。
关键词:转基因技术;转基因植物;遗传转化;生物安全中图分类号:Q94312文献标识码:A自1983年第一株转基因植物问世以来,转基因植物的研究和应用在世界各国蓬勃开展。
所谓转基因植物就是植物细胞或组织经遗传转化后,进行组织培养长出愈伤组织,再经诱导所分化出来的完整植株。
转基因可以使优良的生物基因在不同种生物之间进行交流,从而弥补单一生物种类中的遗传资源不足,丰富种质库。
转基因植物的研究在目前的生物技术领域中最为活跃,具有十分广泛的应用前景。
1 植物转基因技术111 土壤农杆菌介导转化技术革兰氏阴性菌根瘤农杆菌(Agrobcterium tumer f aciens)是一种植物病原菌,通常只能感染双子叶植物的受伤部位。
农杆菌携带一种称为T i的质粒(tum or-inducing plasmid),该质粒含有一段NDA,称T-DNA(trans fer-DNA),它能转移并整合到植物组织中,并导致冠瘿瘤(crown2 gall)的形成。
不含有T i质粒的土壤农杆菌不能诱导冠瘿瘤产生。
利用T i质粒对植物进行遗传转化的最基本方法是将目的DNA片段插入T-DNA区,然后通过土壤农杆菌和T i质粒将其送入受体植物并整合到植物细胞的基因组内,使之得到遗传转化。
土壤农杆菌介导的基因转移是目前最常用的获得转基因植物的方法。
由于近几年来在载体系统和转化方法上的不断完善,土壤农杆菌介导的基因转移不仅局限于其天然寄主双子叶植物范围内,在转化水稻、玉米和小麦等单子叶植物上也取得了重大的突破。
例如, Ishida等1996年在玉米上获得了5%～30%的转化率,Hiei等1994年在水稻上获得了29%的转化率。
就目前的情况看,土壤农杆菌介导的基因转化关键在于找到合适的组织培养和再生技术。
112 基因枪技术由于土壤农杆菌转化技术在单子叶植物上的局限性,目前,多数研究者倾向于使用基因收稿日期:2001-03-26作者简介:程焉平,(1954-),男,四平师范学院生物系副教授,从事遗传学教学。
枪技术(biolistics )对单子叶植物进行转化。
基因枪技术1987年由San ford 等人发明,是目前最有前途的植物DNA 转移系统之一。
其方法是先用CaCI 2、亚精胺或聚乙烯醇沉淀DNA ,然后用DNA 包裹直径约1～4μm 球状金粉或钨粉颗粒,再利用基因枪装置以火药爆炸力或压力为动力,把包裹了DNA 的微粒加速到约300～600m Πs 的高速度,穿过植物细胞壁及细胞膜进入细胞,并整合到植物基因组DNA 中。
通过基因枪技术,大豆、棉花、杨树、玉米、水稻、小麦及高粱等植物都得到了转化。
此外,基因枪技术还可以用于将基因转入叶绿体和线粒体中,从而使转化细胞器成为可能。
基因枪技术的缺点是整合入植物细胞基因组中的外源基因通常是多拷贝的,这有可能导致植物本身的某些基因非正常表达及发生共抑制现象(co-suppression )。
此外,借助于PEG 、利用碳化纤维、电泳、浸泡、花粉管通道以及超声波等方法也有成功转化植物的报道。
2 植物转基因技术的应用目前,转基因植物主要是在提高植物抗性、改善植物品质以及利用植物作为生物反应器等方面进行了大量的研究,并已取得了令人瞩目的成就。
211 提高植物的抗性农业病虫害、杂草等对粮食生产的影响是巨大的,而转基因植物品种的最大优点之一就是在不增加农药使用量的前提下确保或提高粮食产量。
21111 培育转基因抗病植物品种抗病性育种是转基因技术应用的重要目标之一。
目前,人们使用最广泛的方法是利用弱病毒的外壳蛋白基因或其它基因转化植物,从而获得对强毒株病毒的抗性。
1986年,Beachy 等率先将T M V 外壳蛋白基因置于35S 启动子的控制之下转入烟草,获得了转T M V 外壳蛋白基因的植株。
大田实验结果表明,在接种了T M V 之后,转基因植物只有约5%的植株得病,几乎不减产;而对照组植株的发病率为99%,减产约26%～35%。
另有研究表明,玉米矮花叶病毒(M DM V )B 株系外壳蛋白在转基因植株中表达出对M DM V 的抗性。
此外,利用反义RNA 介导、转入缺损的复制酶基因、干扰运动蛋白以及卫星RNA 介导等方法也获得了一定程度的进展。
我国在转基因抗病性育种方面也取得了可喜的进展。
据1996年统计,当时正在开发的抗病毒基因有33种,抗细菌病害的基因有8种,抗真菌病害的有7种。
有的已经开始进行环境释放试验或大田试验。
1998年农业部批准了北京大学研制的转基因抗黄瓜花叶病毒甜椒“双丰R ”和转基因抗黄瓜花叶病毒番茄“8805R ”的商品化生产。
21112 培育转基因抗虫植物品种全世界每年因虫害所造成的损失达数千亿美元,而每年所使用的化学杀虫剂的总金额在200亿美元以上。
更不幸的是,使用化学杀虫方法所造成的生态污染将使人类付出难以用金钱衡量的代价。
1981年,Schnepf 等人首次成功地克隆了第一个编码Bt 杀虫晶体蛋白基因,揭开了转基因抗虫育种的序幕。
迄今已经分离出4万多个Bt 菌株,68个亚种,对45个杀虫晶体蛋白序列进行了分离测定。
经过优化的Bt 基因已成功地导入烟草、玉米和棉花等多种植物中,获得了一大批转基因抗虫品种和种质资源。
Bt 基因已成为植物基因工程及转基因育种最具有应用前景的抗虫基因。
725期 程焉平:转基因植物的研究与应用82吉林农业科学 26卷目前,已经批准或即将批准的转Bt基因作物在21种以上。
在美国,转Bt基因作物的种植面积已超过20万hm2。
在我国,只有转Bt基因的抗虫棉得到了商品化生产。
由浙江大学与加拿大渥太华大学合作研究的转cryI A(b)Bt基因水稻有希望成为国际上第一个商品化的转基因水稻品种。
21113 培育转基因抗除草剂植物品种尽管每年全世界生产除草剂的费用高达100亿美元以上,但杂草的危害仍然使全球的粮食产量减少10%。
而且大多数除草剂都无法完全识别作物与杂草。
培育抗除草剂的转基因植物将会弥补这方面的不足。
1986年首次进行了抗除草剂转基因烟草的田间试验。
目前,抗除草剂草甘膦(glypho2 sate)的转基因作物已培育成功。
此外,如抗咪唑啉酮除草剂的I MI-玉米、抗稀禾定的SR-玉米和抗glu fosinate的玉米品种均已进入田间试验或商业化生产。
21114 培育抗旱、耐盐、抗寒、耐高温的转基因植物品种根据植物的抗旱机理,目前认为转基因抗旱品种的选育应该是转入多种共同作用的外源基因,如控制无机盐运出体外的基因及具渗透调节作用的蛋白基因等。
在培育抗旱转基因植物品种中有意义的基因大多也可以用于培育抗盐植物,特别是一些与调节渗透压有关的蛋白基因等。
有关转基因抗寒、耐高温的研究已有报道,获得的转基因植物有:烟草、水稻和甜椒等。
此外,研究人员正在尝试将鱼的抗冻蛋白及其基因转入植物中,并已获得了转鱼抗冻蛋白的烟草和番茄。
2000年,Nature Biotechnology报道:日本九州大学已培育出一种可在高温下维持光合作用的转基因烟草。
另外,Breusegem等于1999年报道,利用质体转化技术将拟南芥菜的FeS OD和Nicotina plumbaginifolia的MnS OD基因导入玉米,获得了抗寒的转基因玉米。
212 改善植物的性状和产品品质21211 改善植物的性状在雄性不育的育种中,有关核基因(NMS)由于获得的不育株的百分率低而很少利用,转基因技术将使之成为可能。
目前,已获得一批雄性不育的转基因植物,如烟草、玉米、油菜和马铃薯等。
21212 改善植物产品品质人们正在研究用基因工程的方法提高植物种子中的某种氨基酸和油分的含量以及增加植物种子中氨基酸和蛋白质的种类。
这方面的工作在番茄、莴苣、大豆、油菜等植物中都取得了较理想的进展。
213 利用转基因植物作为生物反应器自20世纪90年代初开始进行生物反应器研究,至今已育成表达多种外源基因的转基因植物。
如烟草(K umagai等)、番茄(Hamam oto等)、马铃薯(Usha等)、油菜(Van de kerckhove 等)、玉米(H ood等)。
由于植物作为生物反应器具有其自身的优势,如不含有潜在的人类病原、上游生产成本低、转基因植物自交后代的遗传性状稳定等,所以,近年来有关转基因植物反应器的研究与应用也发展的很快。
1989年De Z oeten等用转基因芜菁生产出用于抗病毒的干扰素,1993年Hig o等用转基因烟草生产人类的表皮生长因子,1995年Bosch等用拟南芥菜生产人类生长激素,1997年H ood等报道了通过转基因玉米生产鸡蛋抗生素白蛋白,并已进入商业化生产。
此外,利用转基因植物生产糖类物质、可降解塑料等方面的研究也十分活跃。
随着转基因技术的不断发展,作为生物反应器的植物将有可能成为药物、食品的主要生产者。
转基因植物作为生物反应器尚需改造的是:①提高植物中外源蛋白的表达量;②降低下游生产成本;③减少或避免纯化过程。
3 植物转基因技术的安全性自世界上第一株转基因植物问世以来,已有数十种乃至上百种转基因植物在世界各地的实验室中诞生,但在世界范围内获准大面积种植的转基因作物品种只占其中的一小部分。
其主要原因就是出于安全性方面的考虑。
在生物安全性上人们主要考虑以下8个方面的问题:①具有诸多抗性的转基因植物的大面积种植将可能通过各种途径释放到自然环境中去,这将有可能影响自然界的生态平衡。
②转基因植物中的外源基因有可能通过杂交等方式扩散到自然种群中去,形成人们预想不到的有害植物种类。
③转入植物的标记基因(特别是抗生素基因),有可能通过某种途径扩散到其它微生物中并产生新的具有抗药性的病原物。
④某种单一的转基因植物的大量种植可能会引起生物多样性的改变。
⑤转基因植物是否会改变与之相关的物种进化速率(如害虫抗性的进化速率)。
⑥转基因植物中的标记基因是否会具有毒性,从而引起人们在食用转基因植物食品时发生过敏反应。
⑦转基因植物的产品是否会引起食用者发生不良反应。
⑧转基因植物是否会给农业生产带来不利影响,如“终止子技术”的运用将会影响农业生产的持续性。
4 转基因植物的应用前景目前,人类社会所承受的最大压力是全球60亿以上的人口数量,而且这种压力每天都在增长。
人口专家指出,即使计划生育进行的顺利,世界人口达到100亿的时间也不会超过2050年。