转基因水稻研究的现状与展望

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水稻转基因育种的研究进展与应用现状

水稻转基因育种的研究进展与应用现状

水稻转基因育种的研究进展与应用现状刘志宏1 田 媛2 陈红娜1 周志豪1 郑 洁2 杨晓怀1(1深圳市农业科技促进中心,广东深圳518000;2暨南大学食品科学与工程系,广东广州510632)摘要:随着生物技术发展的不断深入,我国水稻种业的发展也面临着全新的机遇和挑战。

目前,改善水稻品种质量的主要方法有分子标记技术、基因编辑技术和转基因技术。

其中,转基因水稻是利用生物技术手段将外源基因转入到目标水稻的基因组中,通过外源基因的表达,获得具有抗病、抗虫、抗除草剂等优良性状的水稻品种。

近年来,国内外在采用转基因技术进行水稻育种,提升水稻产量、改善水稻品质方面具有较多的研究进展。

在阐述转基因技术工作原理的基础上,概述国内外利用转基因技术在优质水稻育种方面的研究进展,进一步探究转基因技术在我国水稻育种领域的发展前景。

关键词:转基因育种;水稻;病虫害;除草剂Research Progress and Application Status of Rice Transgenic Breeding LIU Zhihong1,TIAN Yuan2,CHEN Hongna1,ZHOU Zhihao1,ZHENG Jie2,YANG Xiaohuai1(1Shenzhen Agricultural Technology Promotion Center,Shenzhen 518000,Guangdong;2Department of Food Science and Engineering,Jinan University,Guangzhou 510632)水稻(Oryza sativa L.)作为世界上重要的粮食作物之一,为世界超过1/3的人口提供了主粮,全球种植面积约1.4亿hm2[1]。

“十二五”以来,我国水稻产量连续稳定在2亿t以上[2]。

水稻作为我国的主要粮食作物,在我国粮食生产领域占据着十分重要的地位,水稻品种改良仍是保障种业持续发展和国家粮食安全的重点。

转基因作物的市场前景与商业化挑战

转基因作物的市场前景与商业化挑战

转基因作物的市场前景与商业化挑战转基因作物是通过基因工程技术将外源基因导入作物中,以改变其遗传特性。

近年来,随着生物技术的发展和人们对食品安全和产量增加的需求,转基因作物在全球范围内得到了广泛应用。

本文将探讨转基因作物的市场前景以及商业化面临的挑战。

一、市场前景1.1 作物品质的改良转基因作物通过调整其基因结构,可以改良作物品质。

例如,改善水稻的耐旱性和抗病能力,提高玉米的产量和抗虫能力等。

这些改良使得农作物更适应不同的环境条件,提高了作物的生长能力和产量,从而有望满足不断增长的人口对食品的需求。

1.2 农业可持续发展转基因作物的广泛应用有助于推动农业的可持续发展。

转基因作物可以减少农业生产中对农药和化肥的依赖,减少对环境的污染和对自然资源的消耗。

同时,转基因作物还可以提高作物对逆境条件的耐受性,降低农作物受灾损失,从而减少对农民的经济损失,提高农民的收益。

1.3 丰富的市场需求随着人们对食品安全和品质的要求不断提高,转基因作物具有巨大的市场潜力。

转基因作物可以提供更加健康、营养丰富和抗病虫害的农产品,满足消费者对高品质食品的需求。

尤其是在发展中国家,转基因作物可以帮助解决粮食短缺问题,改善人民的生活质量。

二、商业化挑战2.1 公众的担忧和反对转基因作物在商业化过程中面临来自公众的担忧和反对。

一些人担心转基因作物对人体健康的潜在风险,或者对生态环境造成的不良影响。

这种担忧导致了对转基因作物的公众舆论压力和法规限制,阻碍了其商业化进程。

2.2 法规的限制和标准的制定不同国家和地区对于转基因作物的法规限制不尽相同,这给转基因作物的商业化带来了挑战。

对转基因作物的标准和安全评估程序的制定、执行和监督都需要投入大量的人力、物力和财力。

此外,不同国家和地区对转基因作物的法律法规要求也使得企业在市场开拓和产品推广过程中面临一系列的困难。

2.3 技术和市场竞争转基因作物的商业化过程需要高超的技术和市场竞争力。

基因转移技术在水稻耐盐性改良中的研究进展与应用前景

基因转移技术在水稻耐盐性改良中的研究进展与应用前景

基因转移技术在水稻耐盐性改良中的研究进展与应用前景水稻作为世界上最重要的粮食作物之一,对世界人口的粮食安全具有重要意义。

然而,全球气候变化和不断增加的盐碱地区对水稻的产量造成了巨大的威胁。

为了增加水稻对盐碱胁迫的耐受性,科学家们通过基因转移技术进行了许多研究,并取得了一系列的突破。

基因转移技术是通过将外源基因导入目标植物的细胞中,从而改变目标植物的性状或功能。

在水稻耐盐性改良中,研究人员通过转移耐盐基因,利用基因转移技术成功地提高了水稻对盐碱胁迫的抵抗能力。

在过去的几十年里,许多耐盐基因被发现,其中一些已经成功应用于水稻中。

例如,SOS1基因编码一种钠/氯共转运蛋白,其转移到水稻中可以显著提高水稻对盐碱胁迫的耐受性。

另一个例子是NHX1基因,它编码一种钠/氢离子交换器,转移到水稻中也可以增加水稻对盐碱胁迫的抵抗能力。

然而,尽管这些研究取得了一定的成果,但在转基因水稻的应用中仍存在一些问题。

首先,转基因水稻的食品安全性和环境风险需要严格的评估。

虽然过去几十年的研究表明转基因作物在食品安全和环境方面的风险较低,但公众对转基因作物的担忧仍然存在。

因此,相关机构需要进行更多的研究和监管,以确保转基因水稻的安全。

另一个问题是转基因水稻的遗传稳定性和表达一致性。

由于水稻是自交和异交交配方式,转基因水稻的遗传稳定性和表达一致性成为研究的难点。

目前,研究人员正在寻找解决这个问题的方法,例如通过筛选或交叉育种来确保转基因水稻的稳定性和一致性。

尽管存在一些挑战,但基因转移技术在水稻耐盐性改良中的应用前景仍然非常广阔。

随着技术的不断进步和基因库的不断丰富,越来越多的耐盐基因将被发现并应用于水稻育种中。

此外,随着基因编辑技术的发展,研究人员可以精确修改水稻基因,从而实现更高效、更快速的基因转移。

除了改善水稻的耐盐性外,基因转移技术还可以用于改良水稻的其他性状,如抗病性、抗虫性和抗逆性等。

通过转移与这些性状相关的基因,可以大大提高水稻的产量和质量,从而进一步提高粮食安全。

水稻基因组计划的研究现状与未来趋势

水稻基因组计划的研究现状与未来趋势

水稻基因组计划的研究现状与未来趋势作为一种典型的粮食作物,水稻的研究受到了科学家们的广泛关注。

在获得了水稻的基因组序列之后,对其进行深入的研究就显得比以往更为重要。

本文将会就水稻基因组计划的研究现状以及未来可能的趋势展开探讨。

一、水稻基因组计划的研究现状1980年,水稻成为了第一个完整被测序的生物体。

而在2002年,日本的一个科研小组则成功地将水稻基因组组装完成。

这样的成果意味着我们已经可以定量地研究水稻基因组,并使用这些数据来揭示更多的生物信息。

接下来,水稻的全基因组微阵列在2003年被开发出来,这为深入研究水稻的基因调控与生长发育提供了可能。

与此同时,可能涉及农村贫困人口的研究——在水稻的耐旱性以及抗虫性方面的研究也在不断进行。

如今,这些研究的成果已经被广泛应用在水稻育种技术的改进当中,而这也使得我们的水稻产量得到了更进一步的提升。

二、水稻基因组计划的未来趋势当前,水稻基因组计划的主要焦点集中在以下几个方面:首先,人们将会着重于水稻基因组调控与表达的研究,这将有助于我们更好地理解水稻的生长发育机理。

其次,人们将尝试揭示那些受到温度、气象条件等环境等因素影响的基因。

这样的研究带来的收益不仅局限于水稻本身,此外,也有可能揭示我们的其他作物或树木在不同环境中的生长发育过程。

有一些农村地区的土壤渗透性低,或者与抗旱作物相比,非常容易被水淹。

在这种情况下,研究水稻的耐水性和生长力就显得尤为重要了。

此外,基因编辑技术也有可能应用于水稻的研究当中。

然而,在基因编辑技术的应用过程中,我们需要考虑其引发的伦理、社会、法律等诸多问题。

在基因编辑技术完全得到了审慎考虑以及纠正之后,我们才能够将这一技术用于水稻育种和相关研究的实践当中。

尽管水稻基因组计划在过去几十年中获得了飞速发展,但是水稻研究的诸多问题依然存在。

比如,我们还需要更深入的研究水稻的抗病性和抗虫性。

未来,科研人员将着重解决这些问题,并希望能够改进水稻育种技术。

水稻功能基因组学研究的现状及未来

水稻功能基因组学研究的现状及未来

水稻功能基因组学研究的现状及未来水稻是人类最为重要的粮食作物之一,也是全球种植最广泛的重要农作物之一,因其富含营养,易于种植和储存,具有极高的经济价值。

然而,水稻的生产力和质量等方面的提高仍然是生物科技领域的一个重要课题。

近年来,人们逐渐意识到,通过深入研究水稻的功能基因组学,可以更好地理解水稻的遗传机制、生长调控和适应性,加速水稻产量和质量的提高。

一、水稻基因组研究的发展历程20世纪90年代,水稻基因组研究进入全球的科研视野。

2002年,水稻的第一份基因组序列图谱被公布,为水稻分子遗传学和生物基础研究提供了重要的平台。

此后,人们通过进一步深入研究不同水稻基因的功能和作用机制,建立了水稻基因型与表型的相关模型,通过分析大量水稻基因的表达谱,阐明了不同条件下水稻基因的表达方式,进一步揭示了水稻生长发育的调节机制。

二、水稻功能基因组学研究的现状1. 功能基因组学的基本概念函数基因组学是一种基于高通量技术的研究方法,通过对生物体系中所有基因的整体调控和作用机理进行深入研究,揭示其复杂的调控模式和内在规律。

草突链球菌、酵母菌和拟南芥等模式生物的功能基因组学研究已经取得了较大的进展。

而水稻功能基因组学研究的基础则是水稻基因组学的研究成就,使得水稻功能基因组学迅速发展起来。

2. 研究的内容随着整个基因组学研究的发展,研究重点从单一基因的测序逐渐转向包括同源基因簇、逆转录转座子和微小RNA等复杂基因家族的研究,而功能基因组学最主要的目的是研究所有基因调控机制,从而揭示基因与基因之间以及基因与环境之间的关系。

针对水稻,最常用的功能基因组学研究方法有:RNA-seq、ChIP-seq、high-resolution DNA melting (HRM)技术、single-cell RNA-seq和蛋白质组学等高通量技术。

通过这些技术可以深入地了解水稻基因组的结构、和表达谱,并对水稻生长和发育的调控机制进行更为细致的研究。

水稻转基因技术的现状及在育种上的应用

水稻转基因技术的现状及在育种上的应用

写一篇水稻转基因技术的现状及在育种上的应用的报告,800

水稻转基因技术是利用转基因技术来改良水稻育种,是利用外源基因改造水稻植物株系的一种生物技术。

近年来,水稻转基因技术取得了一定的成果,使水稻生产技术得以显著提高,尤其是在抗病毒、耐盐碱和抗旱等方面的应用。

目前,欧美、日本和中国均有水稻转基因技术的应用研究,但相对来说,发达国家的水稻转基因技术的发展更上一层楼。

比如,日本已经为水稻转基因技术拥有自身的专利,并成功注册七个GMO类型的水稻产品;而自2007年美国有机食品生产委员会通过法律将水稻转基因产品正式允许使用;至2009年,欧盟也授权45个水稻产品作为GMO产品准入市场,将水稻转基因技术的生产应用得到了良好的支持。

中国的水稻转基因技术也取得了突破性进展,即“野生大米型稻”,该品种与平常我们看到的稻子不同,野生大米型稻拥有较强的抗逆性,能够大幅提高水稻的农作物产量,可用于生产“野生大米米饭”。

同时,中国也在开发“多态性稻”,该品种可以适应不同的生长环境,有效抵抗逆境,从而提高水稻的产量和品质。

水稻转基因技术在育种上的应用也显著提高了水稻的品质与产量,使水稻能够适应多样的环境,抗逆性增强,增加了水稻的种植区域,从而满足人们的需求。

同时,水稻转基因技术也带来了新的问题,如生态环境可能受到影响等,所以需要更多相关研究来促进其发展。

水稻遗传育种研究进展与展望

水稻遗传育种研究进展与展望

水稻遗传育种研究进展与展望一、引言水稻是世界上最重要的粮食作物之一,也是全球人口基本粮食来源之一。

水稻遗传育种研究对于提高水稻品质和产量具有重要意义。

本文将综述水稻遗传育种研究的进展与展望。

二、水稻遗传育种进展1. 水稻基因组测序水稻基因组测序是水稻遗传育种研究的重要进展之一。

2002年,国际水稻基因组计划启动,耗时3年完成了水稻基因组测序工作。

水稻基因组测序为水稻的遗传研究提供了基础数据支持。

2. 水稻抗逆性研究水稻的抗逆性是水稻遗传育种研究的重要方向之一。

水稻在生长过程中会受到多种生物和非生物胁迫,如干旱、涝、低温、高温、盐碱等。

针对这些胁迫情况,遗传育种学家通过育种方法创造了许多抗逆品种,如抗旱、抗涝、抗盐碱品种等。

3. 水稻营养品质研究水稻的营养品质对人们的健康至关重要。

遗传育种学家发现,水稻中含有丰富的维生素和矿物质,如维生素B1、B2、B6、E、钙、锌等。

针对营养品质的研究,遗传育种学家通过育种方法创造了许多营养型品种。

4. 水稻花期和生长期调控水稻的花期和生长期调控是遗传育种学家的研究热点。

通过基因工程和组织培养等方法,可以调控水稻的生长期和花期,以提高水稻的产量和品质。

三、水稻遗传育种展望随着科技的不断发展和创新,水稻遗传育种研究将面临更多机遇和挑战。

以下是水稻遗传育种的未来发展方向:1. 基因编辑技术基因编辑技术在水稻遗传育种中的应用将会越来越广泛。

基因编辑技术可以精确地修改水稻基因组,以实现水稻的遗传改良。

2. 环境适应性育种随着气候变化,水稻生长环境的变化也将越来越大。

因此,环境适应性育种将成为未来的研究方向之一。

3. 多位点基因修饰多位点基因修饰可以同时修改水稻多个基因,以实现更加精准的遗传改良。

随着研究技术的不断进步,多位点基因修饰技术将会越来越成熟。

4. 产量和品质的平衡传统的水稻遗传育种方法往往无法同时提高水稻产量和品质。

未来,研究人员将会致力于探索产量和品质的平衡机制,以实现同步提高水稻产量和品质。

转基因水稻产业发展趋势

转基因水稻产业发展趋势

转基因水稻产业发展趋势转基因水稻是应用基因工程技术对水稻进行基因改造,以改善其抗病虫害能力、提高产量和改善营养价值。

随着人口增长和全球气候变化的严重影响,转基因水稻产业发展趋势备受关注。

本文将从以下几个方面探讨转基因水稻产业的发展趋势。

一、转基因水稻的研发和应用转基因水稻的研发需要耗费大量的时间和精力,目前已有许多转基因水稻品种经过了实验室和实地试验,但尚未商业化。

未来,随着技术的进步和科研经费的增加,我们可以预见转基因水稻的研发速度将进一步加快,更多的品种将会进入市场。

此外,转基因水稻的应用也将不仅限于提高产量和抗病虫害能力,还有可能应用在改良营养价值、提高抗逆性和提高稻米品质等方面。

二、食品安全与公众意识转基因食品一直备受争议,一方面是由于人们对食品安全问题的担忧,另一方面是由于传统农业和食品生产者的利益保护。

然而,随着转基因水稻的研发和应用趋于成熟,越来越多的科学研究证明了其安全性和优势。

因此,食品安全问题将逐渐消除,公众对转基因水稻的认知也将逐渐提高。

三、转基因水稻的市场需求和发展前景全球粮食需求不断增长,而转基因水稻的高产量和抗病虫害能力使它成为满足粮食需求的重要手段之一。

特别是在发展中国家,转基因水稻的应用前景巨大,可以帮助这些国家解决粮食安全问题。

此外,随着人们对营养品质的关注增加,转基因水稻可能在改良品质、提高营养价值等方面有更大的发展空间。

四、政策与法规的制定与执行政府的政策与法规对转基因水稻产业的发展起着重要作用。

在某些国家和地区,转基因水稻的商业化种植和销售已经获得了政府的支持和认可。

然而,在一些国家和地区,仍然存在对转基因水稻的限制和禁止。

政府需要加强对转基因水稻的监管,并制定科学的政策和法规,以确保转基因水稻的安全性和可持续发展。

五、转基因水稻产业链的完善与合作转基因水稻产业的发展需要完善的产业链和合作机制。

这包括种子供应商、农民、农药和化肥制造商、食品生产商等一系列的产业环节。

水稻基因组计划的研究成果与展望

水稻基因组计划的研究成果与展望

水稻基因组计划的研究成果与展望水稻是世界上最主要的粮食作物之一,其种植面积、产量和人口消费量均位居全球首位。

为了增加水稻产量和提高耐旱性,科学家们不断努力研究水稻基因组,以期达到对水稻遗传改良的更好掌握。

本文将对水稻基因组计划的研究成果及其展望进行探讨。

一、水稻基因组计划的研究成果自从2002年完成第一个水稻基因组图谱以来,水稻基因组研究的进展日益迅速。

在近年来的研究中,科学家们主要关注于水稻的分子育种和基因的功能。

1. 水稻分子育种分子育种是通过分子生物学和基因工程技术来改良作物性状的一种方法。

基于对水稻基因组的了解,科学家们已经成功地开发出许多种新的水稻品种,这些品种具有多种优良特性,例如高产、耐旱、耐盐等。

例如,利用基因编辑技术和C4 photosynthesis pathways,科学家们已经成功地开发出了一种新型的水稻品种,其产量可高达50%。

此外,科学家们还利用遗传技术来识别和改良水稻的农艺性状和抗病性。

通过对水稻基因组的序列分析,已经发现了数千种与水稻农艺性状和抗病性密切相关的基因。

2. 水稻基因功能研究水稻基因功能研究是为了了解水稻基因的功能和作用机制,从而深入探究水稻的遗传和生理性状。

水稻基因功能研究对于育种和生物技术有着重要的意义。

利用群体遗传、遗传映射、顺式遗传、基因编码等方法,科学家们已经成功地鉴定和分析了多个与水稻生长发育、耐逆性、产量等性状相关的基因。

例如BSR-D1基因,分别对水稻的株高和分蘖进行了调控,并且BSR-D1 杂交小麦方面也有很大的潜力。

此外,科学家们还利用遗传学、生物化学和分子生物学技术对水稻光合作用、呼吸作用以及光周期、热处理等环境因素对水稻的影响等进行了深入的研究。

二、水稻基因组计划的研究展望虽然水稻基因组计划的研究已经取得了很多令人鼓舞的成果,但是仍然存在许多未解决的问题和挑战。

因此,未来的水稻基因组计划的研究会朝着以下几个方向发展。

1. 基因功能解析尽管对水稻基因组的研究已经非常深入,但对于大多数基因的功能仍然不清楚。

浅谈转基因植物在我国农业上的应用现状及未来

浅谈转基因植物在我国农业上的应用现状及未来

浅谈转基因植物在我国农业上的应用现状及未来一、概述转基因植物作为现代生物技术的杰出代表,近年来在我国农业领域的应用日益广泛。

通过基因工程技术,科学家能够将外源基因导入植物体内,使其获得新的遗传特性,从而提高农作物的产量、品质和抗逆性。

这一技术的出现,不仅极大地推动了我国农业的发展,也为解决粮食安全和生态环境问题提供了新的途径。

转基因植物的应用主要集中在主要粮食作物和经济作物上。

通过改良作物的遗传特性,科学家成功地提高了作物的抗虫性、抗病性以及对恶劣环境的适应性。

这不仅减少了农药和化肥的使用量,降低了农业生产对环境的污染,同时也提高了作物的产量和品质,为农民带来了更高的经济效益。

转基因植物的应用也面临着一些挑战和争议。

转基因作物的安全性问题一直是公众关注的焦点。

尽管多项研究表明转基因作物在安全性上与传统作物无异,但仍有部分人对转基因作物的长期影响持谨慎态度。

转基因技术的推广和应用也需要考虑到农民的实际需求和接受程度,以及与其他农业技术的协调发展。

转基因植物在我国农业领域的应用已经取得了一定的成果,但仍需要在保证安全性的前提下,进一步加大研发力度,推动其在更多领域的应用。

随着科技的进步和政策的支持,转基因植物在我国农业领域的应用前景将更加广阔。

1. 转基因技术的定义与基本原理转基因技术,作为一种现代生物技术的杰出代表,其核心在于通过人工方式,利用DNA重组、转化等技术,将特定的外源目的基因精准地转移到受体生物中,从而实现对生物体遗传物质的定向改造。

这种技术的出现,标志着人类已经能够按照自身的意愿和需要,在分子层面上对生物体进行精准操控,极大地拓展了人类利用和改造自然的范围和能力。

从原理上看,转基因技术遵循着生物学的基本规律。

在自然界中,生物体通过自然杂交、基因突变等方式,实现遗传信息的交换和重组,进而产生新的遗传性状。

自然状态下的遗传信息交换往往具有随机性、不确定性等特点,难以满足人类对于特定性状的需求。

水稻转基因研究及其安全性评估

水稻转基因研究及其安全性评估

水稻转基因研究及其安全性评估水稻是全球最主要的粮食作物之一,尤其是在亚洲地区。

然而,尽管长期以来的育种工作已经在水稻的产量和抗病性方面取得了很大的进展,但是一些新增长的问题仍然存在。

在这种情况下,转基因技术成为了提高水稻产量和品质等多个方面的一种可能解决途径。

水稻转基因研究的进展水稻转基因研究已经有了多年的历史,科学家们利用转基因技术为水稻添加了许多功能。

例如,研究人员通过插入反义RNA的方法成功地提高了水稻的营养价值,使它更适合作为人类食品。

此外,还有一些学者利用转基因技术增强了水稻抗病性和适应力等方面的性能。

这些研究成果为提高水稻生产效率做出了贡献。

从安全性角度考虑水稻转基因技术随着人们对转基因技术的了解逐渐深入,一些消费者和环保组织开始对水稻转基因技术的安全性提出质疑。

这些声音主要来自对转基因技术的认识不足以及对它的误解。

目前,在世界范围内,已经有很多组织和机构对水稻转基因技术的安全性进行了评估和研究。

这些评估主要是基于实验室和田间试验等多个方面进行的。

首先,转基因技术本身不会影响水稻的基因组结构和基因的排列顺序。

相反,基因修改技术只是在水稻的基因组中插入或删除一些特定的DNA或RNA序列。

其次,水稻的转基因过程是经过精心设计、筛选和评价等多个程序,最终确定有效的转基因水稻品种。

这样,就可以有效地避免转基因过程中可能出现的问题。

最后,除了在基因组层面外,水稻转基因的有效性、安全性和适宜性还需要进行田间试验等多个层面的评估,以获得更全面、更准确的结论。

在全球范围内,已经连续多年开展了水稻转基因品种的大规模试验。

试验包括对当地环境、人员健康、动植物群落等多方面的影响评估,同时也进行了牵涉到基因工程技术的多方面道德、权利、安全和环保等方面的讨论。

研究结果表明,水稻的转基因品种与传统品种相比,并没有对环境产生显著的破坏,也不会以任何方式危害人们的健康和安全。

如此来看,水稻转基因技术还是非常安全的。

基因转移技术在水稻产量与品质改良中的研究进展

基因转移技术在水稻产量与品质改良中的研究进展

基因转移技术在水稻产量与品质改良中的研究进展水稻是全球最重要的粮食作物之一,但仍然面临着产量不足和品质问题。

基因转移技术作为一种现代生物技术手段,在水稻产量与品质改良中发挥着关键作用。

本文将探讨基因转移技术在水稻产量与品质改良中的研究进展,并讨论其在未来的应用前景。

水稻产量是农业生产的关键指标之一。

过去的几十年来,传统的育种方法取得了一定进展,但仍然存在一些限制,无法满足不断增长的人口需求。

基因转移技术通过向水稻植株中导入具有高产量特征的基因,可以显著提高水稻的产量。

研究表明,转移水稻中与籽粒数量和大小相关的基因可以显著增加水稻的产量。

例如,转移拥有更多分蘖和更长愈伤组织根长特征的基因,可以使水稻植株分蘖更多,增加穗数,进而提高产量。

转移影响稻谷大小的基因,如水稻粒长基因,能够增加单株籽粒数目,进一步提高产量。

此外,转移水稻中与光合作用和养分转运相关的基因,也能够增强水稻植株的生长势,从而提高产量。

同时,基因转移技术在改善水稻品质方面也取得了显著进展。

水稻的品质不仅与其营养价值有关,还与食味和加工性质密切相关。

基因转移技术可以实现在水稻中导入具有优异品质性状的基因,从而改良其品质。

目前,研究人员已经成功地利用基因转移技术改良了水稻的淀粉、蛋白质、维生素和矿物质等营养成分。

例如,通过转移控制水稻中淀粉合成的关键基因,可以提高水稻的淀粉含量和质量。

此外,转移水稻中控制蛋白质含量和组成的基因,也可以改善水稻的蛋白质营养价值和储藏蛋白特性。

另外,基因转移技术还被应用于提高水稻中维生素含量,如维生素A的转移可以解决世界范围内由于缺乏维生素A引起的健康问题。

基因转移技术还可以改善水稻的食味和加工性质。

通过转移控制水稻中米粒外观、口感以及烹调特性的基因,可以改善水稻稻谷的食味品质,提高其咀嚼性、黏稠度和糊化性。

此外,转移控制水稻中抗病虫害和抗逆性的基因,还可以提高水稻的品质稳定性和产量稳定性。

然而,尽管基因转移技术在水稻产量与品质改良方面取得了显著进展,但也面临着一些挑战和限制。

水稻遗传育种的研究现状及其未来展望

水稻遗传育种的研究现状及其未来展望

水稻遗传育种的研究现状及其未来展望水稻是我国的主要粮食作物之一,也是全世界最重要的粮食作物之一。

在全球人口不断增长的情况下,如何提高粮食产量已经成为全球关注的问题。

水稻遗传育种正成为解决该问题的重要途径。

一、水稻遗传育种的研究现状1. 高产优质水稻品种的培育自20世纪70年代起,我国在遗传育种领域积极探索,先后培育了“云南农1号”、“华中农2号”、“苏优7号”等一批优良水稻品种。

这些品种均展现了优异的性状和高产性特点,在全国各地得到广泛应用。

目前,我国正在以“超级稻”为代表,推动遗传育种的深入发展和水稻产业的升级。

2. 全基因组序列技术在水稻遗传育种中的应用全基因组测序作为一种现代的分子生物学技术,在水稻遗传育种领域中发挥了重要作用。

通过对水稻基因组进行测序分析,可以深入了解水稻的遗传信息,为遗传育种提供更加准确和可靠的理论依据。

此外,全基因组测序技术还能促进新品种的快速研发和产业化推广,具有广泛的应用前景。

二、水稻遗传育种的未来展望1. 基于遗传信息的精准育种通过深度学习和机器学习等人工智能技术,可以挖掘水稻基因组中的遗传信息,并将其应用于高效、精准的育种环节,从而实现一定程度上的“人工选择”。

这种精准育种方法能够大大提高我们的遗传育种效率和水稻品种的稳定性。

2. 基于基因编辑技术的高效遗传育种在基因编辑技术不断发展的今天,基于CRISPR/Cas9等现代基因编辑技术的水稻遗传育种上也取得了一系列重要的进展。

该技术能够实现对水稻基因组的精准修饰和修改,为我们提供了一种高效的遗传育种方法。

相较于传统的杂交育种和人工选择方法,基因编辑技术能够在更短的时间内及更有效地促进新品种的快速研发和产业化推广。

3. 遗传育种与数字农业的融合随着数字化技术的不断发展,数字化农业已经开始对传统的水稻遗传育种模式产生了积极的影响。

例如,利用各种数字化技术可以实现对水稻各种性状和生长状态的实时监测和评估,从而为遗传育种研究提供更多的数据支持和分析。

转基因水稻品质改良进展

转基因水稻品质改良进展

转基因水稻品质改良进展摘要:本文综述了水稻的品质改良转基因育种研究现状,并且展望了水稻转基因育种的未来。

关键词:水稻;转基因;研究进展1 水稻的重要性及其研究现状1、1 水稻的重要性水稻是最主要的三大粮食作物之一,播种面积占粮食播种面积的1/5,年产量约4.8亿吨,占世界粮食总产量的1/4,全世界二分之一以上的人口以水稻为主食,同时也是我国最主要的栽培作物之一。

我国已经在杂交水稻育种领域取得了世界瞩目的成就,我国水稻播种面占全国粮食作物的1/4,而产量则占一半以上,为我国粮食安全作出了重要贡献。

1、2 水稻的研究现状在近半个世纪的时间内,我国水稻生产技术实现了两次飞跃:半矮秆基因种质资源的利用和杂交水稻的大规模推广使我国水稻单产由不足3 000 kg/hm2提高到了目前的大于6 000 kg/hm2;然而,近十年来我国水稻单产一直徘徊不前。

要进一步大幅度提高水稻单产,采用新的育种技术势在必行。

转基因技术为水稻育种提供了新的手段,自20世纪80年代启动转基因水稻项目以来,我国全方位地开展转基因水稻育种研究。

目前,我国转基因水稻的研究总体处于国际先进水平,转基因抗虫水稻研究处于世界领先水平,有可能率先实现产业化,转基因水稻的应用将为确保我国粮食安全作出重要的贡献。

2 转基因技术改良水稻品质研究现状2、1 转基因技术转基因技术为水稻新品种培育提供了一个崭新的重要途径,其可以克服生殖隔离,实现物种问遗传物质的转移。

尤其是当一些种质资源不存在于作物品种以及相关种中时,无法通过常规育种方式实现遗传物质的转移,转基因技术将是唯一的不可取代的方式。

例如,在水稻品种及其亲缘种中不存在抗鳞翅目害虫的抗性资源,因此,必须采用转基因途径培育抗性水稻品种。

随着生活水平的不断提高,我国已基本解决了温饱问题,片面的追求产量而忽视品质的育种目标势必要改观。

人们对稻米的蒸煮、食味、外观、加工和营养等品质不断地提出了更高的要求;目前,我国稻米品质已不能满足人民生活和经济发展的要求。

转基因水稻

转基因水稻
中国国产的转基因水稻已在美国获得食用许可。
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。

转基因技术与水稻生产分析报告

转基因技术与水稻生产分析报告

转基因技术与水稻生产分析报告引言水稻是全球最重要的粮食作物之一,对人类的粮食安全至关重要。

然而,传统的育种方法常常受到时间和空间的限制,并且进展缓慢。

转基因技术作为一种新兴的育种方法,为提高水稻的产量和抗病性提供了新的希望。

本报告旨在分析转基因技术在水稻生产中的应用现状以及对水稻产量、质量和环境的影响。

转基因技术在水稻生产中的应用现状转基因水稻的开发在过去几十年中,研究人员开发了许多转基因水稻品种。

其中最著名的是转Bt 基因的水稻,该基因来源于一种名为Bacillus thuringiensis的土壤细菌。

转Bt基因水稻能够抵抗水稻瘟疫虫和稻纵卷叶螟等害虫的侵袭,从而降低农药的使用量,提高水稻的产量和质量。

转基因水稻的商业化种植目前,转基因水稻已经在一些国家得到商业化种植。

中国是世界上最大的水稻生产国之一,也是转基因水稻种植的主要国家之一。

中国研发并推广了一些转基因水稻品种,如转Bt基因水稻和抗除草剂基因水稻。

这些品种在提高水稻产量的同时,还能减少农药的使用,降低生产成本,对中国粮食安全发挥了重要作用。

转基因水稻的风险与争议随着转基因水稻的广泛推广,一些人对其风险和争议提出了质疑。

其中最主要的争议之一是转基因水稻可能对环境造成不良影响。

一些人认为,转基因水稻可能对当地生态系统和生物多样性产生不可逆转的影响。

此外,一些人还担心转基因水稻可能对人体健康产生潜在风险。

然而,相关研究表明,转基因水稻经过严格的安全评价和监管,具有可控风险。

因此,在转基因水稻的推广过程中,加强监管和科学评估是至关重要的。

转基因水稻对水稻生产的影响产量和质量的提高转基因水稻的引入可以显著提高水稻的产量和质量。

由于转Bt基因水稻具有抗虫能力,可以减少害虫的损害,从而提高水稻的产量。

此外,一些转基因水稻品种还具有提高抗逆性和耐盐碱性等特性,能够在恶劣的环境条件下生长,进一步提高水稻的产量和质量。

农药使用量的减少转基因水稻的抗虫性能够降低对农药的依赖,从而减少农药使用量。

水稻基因工程技术的研究进展及应用

水稻基因工程技术的研究进展及应用

水稻基因工程技术的研究进展及应用作为人们主要的粮食之一,水稻一直是人们关注的焦点。

近年来,随着生物技术的不断发展,水稻基因工程技术的研究进展及应用逐渐成为人们关注的话题。

本文将从水稻基因工程技术的应用现状、研究进展和存在问题等方面进行阐述。

一、水稻基因工程技术的应用现状水稻基因工程技术的应用主要涉及以下几个方面。

1.水稻抗病性水稻是世界上最重要的粮食作物之一,但由于生长在水中容易受到真菌、病毒和细菌的侵害。

水稻基因工程技术可以通过改变水稻的基因,使其产生抗病性,有效地减少了病毒感染的风险,提高了水稻的产量和品质。

2.水稻抗逆性不同的气候环境可能会对水稻生长产生影响,如干旱、盐碱化和极端温度等。

通过水稻基因工程技术可使其产生更强的抵御能力,以适应这些不利环境因素,从而提高水稻的产量和适应性。

3.水稻品质提升水稻品质的好坏直接影响着人们的饮食安全,而水稻基因工程技术可以通过改变水稻的基因,使其产生更好的口感和营养价值,提高其滋味和品质,更符合人们的饮食需求。

二、水稻基因工程技术的研究进展水稻基因工程技术研究进展有以下几个方面。

1.转基因技术转基因技术是最常见的基因工程技术之一,其通过向水稻中引入外源基因,使其拥有新的性能和功能。

目前,已有多种转基因水稻品种被成功地研发出来,如耐盐碱转基因水稻和含有足量铁质的金属离子吸收转基因水稻等。

2.基因敲除技术基因敲除技术是一种通过对水稻基因进行剪接来改变其功能的技术。

通过此技术,可以实现水稻基因的失活、催化和活化,使其更好地适应特定的环境条件和需求。

3.功能基因组学技术功能基因组学技术是一种通过对水稻基因组进行组学分析和功能研究,揭示其基因启动子和废弃物质的功能和调控机理。

此技术可加速水稻基因的研究和开发,为水稻分子遗传学研究提供契机。

三、存在的问题和改善措施随着水稻基因工程技术的不断研究和发展,也存在着一些问题。

1.生态环境和食品安全问题水稻基因工程技术的研究和应用会产生一定的环境风险和食品安全问题。

转基因水稻研究的现状与展望

转基因水稻研究的现状与展望
第二个研究小组:英国诺丁汉大学的Zhang 等以水稻原生质体为 材料,利用电击法获得了水稻再生植株
Zhang H M, Yang H, Rech E L. Transgenic rice plants produced by electroporation-mediated plasmid uptake into protoplasts. Plant Cell Rep, 1988, 7: 379—384
1. 初期症状 2. 茎和叶鞘症状及菌核 3-5. 叶部症状 6. 穗部症状 水稻纹枯病
Diagram
对草丁膦抗性 的转基因水稻
对草甘膦抗性 的转基因水稻
4 转基因抗 除草剂水稻
研究
对阿特拉津 、西玛 津 、异丙甲草胺抗
性的转基因水稻
4 转基因抗除草剂水稻
4.1转Bar基因水稻抗草丁膦(phosphinothricin, PPT)除草剂 对草丁膦(phosphinothricin, PPT) 抗性的转基因水稻 来自吸水链霉菌
第三个研究小组:美国康乃尔大学学的Zhang等以水稻原生质体为 材料,利用PEG 介导法获得了水稻再生植株
Zhang W, Wu R. Efficient regeneration of transgenic plants from rice protoplasts and correctly regulated expression of the foreign gene in the plants. Theor Appl Genet, 1988, 76: 835—840
水稻稻 瘟病
1-2. 急性型 3.慢性型(中期) 4.慢性型(后期) 5.白点型 6.褐点型
3 转基因抗病水稻的研究
3.3水稻纹枯病

我国水稻育种发展现状、展望及对策

我国水稻育种发展现状、展望及对策

我国水稻育种发展现状、展望及对策随着我国人口的增长和经济的发展,粮食安全问题越来越受到重视。

水稻作为我国最主要的粮食作物之一,其生产和育种一直是农业科技研究的重点。

本文将从水稻育种发展现状、展望以及对策三个方面进行讨论。

一、水稻育种发展现状我国水稻育种经历了从传统育种到现代育种的转变,从单一育种到多元化育种的发展历程。

在育种技术上,我国已经掌握了分子标记辅助育种、转基因育种、高通量筛选等先进技术,不断提高了水稻的产量和品质。

同时,我国的水稻品种也经历了从品质类型到功能类型的转变,从传统的高产优质型向耐逆型、高品质型、特色型等多元化方向发展。

在品种推广方面,我国也取得了显著的成绩。

目前,我国水稻品种已经实现了全国范围内的推广,其中以超级稻品种为代表的高产品种,已经成为我国水稻生产的主力品种。

同时,我国也在推广特色品种、优质品种等方面取得了不错的成绩。

二、水稻育种发展展望尽管我国水稻育种已经取得了不小的成绩,但在国际上的竞争中,我国的水稻品种还存在一定的差距。

因此,未来水稻育种需要继续努力,不断提高品种的产量、品质、抗逆性等方面的指标,以适应市场和消费者的需求。

具体来说,未来水稻育种需要在以下几个方面进行探索和研究:1. 品质型和功能型水稻品种的开发。

随着人们对食品安全和营养健康的要求越来越高,品质型和功能型水稻品种将成为未来的发展方向。

2. 抗逆性水稻品种的研究。

在气候变化和自然灾害频发的情况下,抗逆性水稻品种的研究和推广将成为未来的重点。

3. 智能化育种技术的应用。

随着人工智能和大数据技术的发展,智能化育种技术将成为未来育种的重要手段。

4. 国际合作和交流。

与国际上的育种机构和企业进行合作和交流,共同研究和开发水稻新品种,将有助于我国水稻育种的发展。

三、水稻育种发展对策为了推进我国水稻育种的发展,我们需要在以下几个方面加强工作:1. 加强基础研究。

水稻育种需要依托于科学的基础理论和技术支撑,加强基础研究对于提高育种效率和品种质量至关重要。

水稻遗传育种的研究现状和展望

水稻遗传育种的研究现状和展望

水稻遗传育种的研究现状和展望水稻是我国的重要粮食作物,也是世界上最为重要的作物之一。

为了提高水稻产量、改善品质和抗病性,遗传育种是一种非常重要的手段。

本文将介绍水稻遗传育种的研究现状和展望。

一、基础研究的进展遗传育种的前提是对作物的遗传特性有充分了解,因此,水稻遗传学的研究是水稻遗传育种的基础。

在过去的几十年里,水稻遗传学的研究已经取得了许多重要成果。

人们不仅对水稻的染色体结构进行了深入了解,还发现了很多与水稻性状有关的基因。

目前,人们已经建立了水稻重要性状的遗传图谱,并对一些优良基因进行了克隆和表征。

二、分子标记和基因克隆利用分子标记对水稻种质资源进行鉴定、分类和评价,已经成为水稻遗传育种中的常用手段。

人们发现有许多与水稻性状和抗病性有关的分子标记,这些标记被广泛用于选择杂交后代和筛选突变体。

同时,随着基因克隆技术的不断进步,越来越多与水稻性状有关的基因已经被克隆。

这些基因的克隆不仅有利于解析水稻的遗传特性,也有助于进一步开发利用水稻种质资源。

三、杂交育种的发展杂交育种是一种非常有效的育种方法,近年来在水稻育种中得到了广泛应用。

通过杂交育种,人们可以将不同的水稻品种优良的性状进行遗传结合,从而获得优质高产的杂交水稻。

同时,还可以通过反向杂交来开展水稻自交系育种,进一步提高杂交稻的亲本素质。

四、生物技术方法的应用生物技术方法的不断发展,为水稻遗传育种提供了无限可能。

例如,利用基因编辑技术可以针对特定基因进行精准的编辑,这为水稻育种带来了前所未有的机会。

同时,人们还可以利用单细胞测序等技术,对水稻细胞生长和分化进行深入研究,这为进一步了解水稻发育生理提供了新的手段。

五、水稻遗传育种的展望可以看出,在过去的几十年里,水稻遗传育种已经取得了不小的进展。

未来,水稻遗传育种仍将继续朝着更加高效、精准的方向发展。

一方面,人们将继续深入研究水稻遗传学和分子生物学,从而更好地理解水稻的遗传特性;另一方面,人们还将通过利用生物大数据等工具,开始进行更加系统化的水稻育种工作。

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第三个研究小组:美国康乃尔大学学的Zhang等以水稻原生质体为 材料,利用PEG 介导法获得了水稻再生植株
Zhang W, Wu R. Efficient regeneration of transgenic plants from rice protoplasts and correctly regulated expression of the foreign gene in the plants. Theor Appl Genet, 1988, 76: 835—840
Hiei Y, Komari T. Agrobacterium -mediated transformation of rice using immature embryos or calli induced from mature seed. Nat Protoc, 2008, 3: 824—834
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第一个研究小组:日本东北大学的Toriyama 等以水稻原生质体为 材料,利用电击法获得了水稻再生植株
Toriyama K, Arimotoa Y, Uchimiyaa H, et al. Transgenic rice plants after direct gene transfer into protoplasts. Nature Biotechnology, 1988,6: 1072—1074
第二个研究小组:英国诺丁汉大学的Zhang 等以水稻原生质体为 材料,利用电击法获得了水稻再生植株
Zhang H M, Yang H, Rech E L. Transgenic rice plants produced by electroporation-mediated plasmid uptake into protoplasts. Plant Cell Rep, 1988, 7: 379—384
2008年Hiei 等发表了一个粳稻和籼稻均适用的农杆菌高效转化 的方法。根据他们的结果, 采用幼胚作为外植体, 籼稻的转化可 以在两个半月内完成, 且转化效率非常高(一个幼胚可以得到 5~13 个独立的转化植株)。该转化体系的主要缺点是对于籼稻 品种必须以幼胚为受体材料,而幼胚的采集和分离比较麻烦, 且 受生长季节的限制.
姓名: 专业: 方向: 时间:
转基因水稻的现状与未来化的现状
2
转基因抗虫水稻研究
3
转基因抗病水稻研究
4
转基因抗除草剂水稻研究
5
展望
1 水稻遗传转化的现状
20世纪80年代末, 水稻的遗传转化首获成功 1988年, 3个不同的研究小组以水稻原生质体为受体,采用 “电击法”或“PEG 介导法”等方法将外源基因导入到水稻 中并获得再生植株
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Diagram
1993 年, 台湾中央研究院生物农业研究所的Chan 等人首先采 用农杆菌介导的方法获得了转基因水稻。
Chan M T, Chang H H, Ho S L, et al. Agrobacterium -mediated production of transgenic rice plants expressing a chimeric alpha-amylase promoter/beta-glucuronidase gene. Plant Mol Biol, 1993, 22: 491—506
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Diagram 1 水稻遗传转化的现状
1991年, Christou等使用基因枪转化的方法在水稻中获得成功,随后 成为水稻遗传转化的常用方法之一
Christou P, Ford T, Kofron M. Production of transgenic Rice (Oryza Sativa L.) plants from agronomically important indica and japonica varieties via electric discharge particle acceleration of exogenous DNA into immature zygotic embryos. Nature Biotechnology, 1991,9: 957—962
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分类关系图表
2 转基因抗虫水稻研究
转Bt 基因抗 虫水稻
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转植物来源抗 虫基因水稻
转动物来源的 抗虫基因水稻
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2 转基因抗虫水稻研究
2.1 转Bt 基因抗虫水稻研究
来自于苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)的Bt毒蛋白基因是目前世界上应用 最为广泛的抗虫基因之一。 曾千春等(2002)将cry1Ac 基因导入籼稻明恢81 获得抗 虫纯合系 ,Tu等(2000)将 cry1Ab/Ac融合基因水稻进行了大规模的田间实验. 在大 田种植全生育期不喷施杀虫剂的条件下,发现转cry1Ab/Ac的水稻 二化螟、三化螟和 稻纵卷叶螟高度的杀虫活性。Ghareyazie (2009)将cry1Ab/2A基因转化水稻发现其 转基因的水稻对二化螟、三化螟和稻纵卷叶螟高度的杀虫活性。 曾千春, 吴茜, 周开达, 等. 修饰的cry1Ac 基因导入籼稻明恢81 获得抗虫纯合系. 遗传学 报, 2002, 29: 519—524 Tu J, Zhang G, Datta K, et al. Field performance of transgenic elite commercial hybrid rice expressing bacillus thuringiensis delta-endotoxin. Nat Biotechnol, 2000, 18: 1101—1104 Ghareyazie B, Alinia F, Menguito C A, et al. Enhanced resistance to two stem borers in an aromatic rice containing a synthetic cryIA(b) gene. Mol Breed, 2009, 3: 401—414
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Diagram
2006年Hiei等对籼稻的转化体系进行了一些优化, 使得籼稻的 转化效率得到了一定的提高。
Hiei Y, Komari T. Improved protocols for transformation of indica rice mediated by Agrobacterium tumefaciens. Plant Cell Tissue Organ Cult, 2006, 85: 271—283
1994年日本的Hiei等以水稻成熟种子诱导的愈伤为受体, 建立了农 杆菌介导的粳稻高效转化体系, 使得农杆菌介导法逐渐成为了水稻 转化最常用的方法. 此后, 粳稻的转化方法被进一步优化, 使粳稻 的遗传转化周期大幅缩短。
Hiei Y, Ohta S, Komari T, et al. Efficient transformation of rice (Oryza sativa L.) mediated by Agrobacterium and sequence analysis of the boundaries of the T-DNA. Plant J, 1994, 6: 271— 282
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