植物科学研究现状及发展趋势

植物科学研究现状及发展趋势

年级: 2010

学号: 2202040319

姓名: 朱家钰

专业: 音乐学

二零一二年七月

摘要

植物科学与技术专业是新兴专业，综合了传统的农学、园艺和植保三大内容，在科研和应用上均具有重大意义：在科研上，它属于应用基础学科，可以为国家生态建设、粮食生产安全以及能源结构调整等方面做出重大贡献；在应用上，它主要研究现代生物技术及植物遗传改良、农业信息技术及植物生产管理、生态环境及植物产品质量安全、植物保护和植物产品贮藏与加工等，同时，综合了农业科技示范园区等现代农业设施和推广体系的建设和发展，在未来的国家生态环境建设及新农村发展中，将呈现广阔的发展远景。

关键词：植物科学；现阶段发展；重要性；发展前景

第1章绪论

1．什么是植物科学

随着农业技术高新化、领域扩大化、生产规模化、经营产业化、管理信息化，将传统农业生产技术与现代生物技术有机结合的专业——植物科学与技术专业由此而生。

2.植物科学的意义

本专业学生主要学习农业生物科学、农业生态科学、农业经济和管理科学、植物生产学、植物育种学和植物保护学等基本理论和基本知识，受到植物生产、植物育种和植物保护工作需要的科研、管理等方面的基本训练，具有组织管理种植业生产、进行植物生产技术开发和推广、经营管理农业企业等方面的基本能力。

3.植物科学的研究方向

1．植物生理学研究农作物植物激素代谢及其调控、植物激素作用机制、植物激素测定技术、新型植物生长调节剂的研制；植物对矿质离子的吸收与运转及其机制，新型肥料和营养剂的研制；逆境对植物伤害的机制以及农业防灾与减灾。2．植物生物化学与分子生物学研究植物初生及次生物质代谢规律及其应用；植物生长发育过程中重要大分子的分离纯化、性质、结构及功能；基因工程技术及应用；植物细胞信号转导的分子生物学。3．环境植物学研究环境因子对植物生长过程的影响、环境污染物对主要农作物的毒性及作用机制、污染土壤及水体植物修复技术及应用、植物生理生化指标对环境污染水平的指示。4．植物遗传学研究植物的遗传与发育规律；利用现代细胞工程和基因工程技术改良和创造植物新种质；有应用价值的目标基因的分子标记定位与克隆。5．资源植物学及植物细胞工程研究植物生物多样性及引种驯化、天然产物开发利用。研究植物细胞工程技术创造新种质的途径及植物器官分化的细胞与分子机理，植物体细胞形态发生机制与调控技术。研究植物细胞工程产业化。

第2章植物科学的现状

随着生命科学、基因组学、信息学等学科的发展，转基因技术研究日新月异，研究手段、装备水平不断提高，基因克隆技术突飞猛进，一些新基因、新性状和新产品不断涌现。

品种培育呈现代际特征，目前全球转基因生物新品种已从抗虫和抗除草剂等第一代产品，向改善营养品质和提高产量的第二代产品，以及工业、医药和生物反应器等第三代产品转变，多基因聚合的复合性状正成为转基因技术研究的重点。

产业化应用规模迅速扩大：截至2009年底，已有25个国家批准了24种转基因作物的商业化应用。

以转基因大豆、棉花、玉米、油菜为代表的转基因作物种植面积由1996年的2550万亩发展到2009年的20亿亩，14年间增长了79倍。

美国是最大的种植国，2009年种植面积9.6亿亩，其次是巴西3.21亿亩，阿根廷3.195亿亩，印度1.26亿亩，加拿大1.23亿亩，中国5550万亩，巴拉圭3300万亩，南非3150万亩

2000年以来，美国先后批准了6个抗除草剂和药用转基因水稻、伊朗批准了1个转基因抗虫水稻商业化种植；加拿大、墨西哥、澳大利亚、哥伦比亚4国批准了转基因水稻进口，允许食用。

生态效益、经济效益十分显著。1996至2007年，全球转基因作物的累计收益高达440亿美元，其中发展中国家220亿美元，发达国家220亿美元，累计减少使用杀虫剂有效成分35.9万吨。2008年，全球共有55个国家批准了24种转基因作物进入市场销售，市场价值达到75亿美元。其中，发达国家57亿美元，发展中国家18亿美元。

转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因，功能清楚，后代表现可准确预期。因此，将转基因技术与常规育种技术紧密结合，可相得益彰，能够培育多抗、优质、高产、高效新品种，大大提高品种改良效率，并在降低农药、肥料投入，对缓解资源约束、保障食物安全、保护生态环境、拓展农业功能等方面显示出巨大潜力。

一是减轻病虫害危害，改善农业生态环境。全球转基因技术的研发与应用表明，抗虫和抗除草剂等转基因作物的种植不仅在提高农作物产量方面成效显著，而且在改善农业生态环境方面也显示出巨大的优势。培育抗病虫、抗除草剂、抗旱、耐盐碱、养分高效利用等的转基因新品种，将显著减少农药、化肥和水的使用，缓解养殖污染，改善生态环境。

二是降低生产成本，增加农民收入。由于转基因新品种在增产、优质优价、低耗等方面的优势，已使全球转基因作物种植农户累计获得纯经济效益340亿美元，农民增收25%左右。抗除草剂转基因大豆的应用，实现了密植和免耕，有利于水土保持。我国棉农也因种植转基因棉花，每亩减支增收130元，累计实现农民增收200多亿元。

第3章植物科学的发展前景

1.转基因鱼

生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼（中国）。

2.转基因牛

乳汁中含有人生长激素的转基因牛（阿根廷）。

3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒

4.转鱼抗寒基因的番茄

5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯

6.不会引起过敏的转基因大豆

7.超级动物

导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠

8.特殊动物

导入人基因具特殊用途的猪和小鼠

9.抗虫棉

苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫，把这部分基因导入棉花的离体细胞中，再组织培养就可获得抗虫棉。.

1.基因工程药品的生产：

许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。

微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。

⑴基因工程胰岛素

胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg 胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。

将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!

⑵基因工程干扰素

干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。

基因工程人干扰素α-2b（安达芬）是我国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b，具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。

⑶其它基因工程药物