各种性状的转基因植物

26
耐盐转基因植物
林栖凤等利用自花授粉后 形成的花粉管通道法将海 岸耐盐植物红树的总DNA 导入辣椒和茄子，其后代 的耐盐性明显增强，在海 滩上试种，用海水直接浇 灌，分别有55％和90%的转 化株能开花、结果
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耐盐转基因植物

将芦苇DNA导入小麦，获得了耐盐转基因小麦 新品系
芦苇 DNA
28
7
8
9
已推广或研制成功的抗草甘膦植物

蔬菜
10
已推广或研制成功的抗草甘膦植物

水果
11
已推广或研制成功的抗草甘膦植物

饲草
苜蓿
黑麦草
百脉根
12
已推广或研制成功的抗草甘膦植物

其他植物
葡 萄 剪 股 颖
甜 菜
13
烟 草
草 甘 膦 的 杀 草 机 理
被叶片吸收后从四面八 方向根部、正在生长的 幼叶、幼芽运输
14
草 甘 膦 的 杀 草 机 理
15
叶绿素的合成受 到抑制
草 甘 膦 的 杀 草 机 理
叶绿体变形裂解
细胞膜从细胞壁 上脱落，细胞瓦 解
16
抗 草 甘 膦 转 基 因 作 物 的 策 略
转入的CP基 因编码的 SPSPS
EPSP
草甘膦抑 制EPSPS 的活性
修饰草甘膦作用的靶 蛋白，使其对草甘膦 不敏感
20
土壤盐渍化

全世界的盐渍地约占陆地面积的30％
土壤盐渍化是农业生产面临的最主要的生物逆 境之一，是限制农业生产的主要因素
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植物对盐胁迫的伤害反应
光合作用下降，叶绿素含量、光能转换率降低 等 生长及其果实品质变差，产量减少

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植物对盐胁迫的伤害反应

渗透胁迫（生理干旱）
–
指环境与生物之间由于渗透势的不平衡而形成对生 物的胁迫.在一定的胁迫范围内,植物细胞可以通过溶 质累积来提高其抗渗透胁迫的能力 质壁分离 （蔗糖溶液 ）
48
蚜虫
蚂蚁保护蚜虫免受气候和天敌的危害，把蚜虫 从枯萎植物转移到健康植物上，并轻拍蚜虫以 得到蜜露(蚜虫分泌的甜味液体) 蚜虫天敌：瓢虫

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3. 抗虫转基因植物

第3类：从动物体内分离的基因
– – –
蜘蛛毒素基因 蝎毒素基因 昆虫几丁质酶基因
50

第2类：从植物组织中分离的基因
– –
蛋白酶剂基因（豇豆胰蛋白酶抑制剂基因、慈菇蛋 白酶抑制剂基因） 凝集素基因（雪花莲凝集素基因）
37
豇豆胰蛋白酶抑制剂
天然的对人畜无害的蛋白酶抑制剂 抗虫谱广，尤其对鳞翅目、鞘翅目和直翅目昆 虫有效

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蝗虫

又名“草螟”、“ 蝈蚂”、“ 蚱蚂”、“ 蚂蚱” 以植物为食物，咀嚼式口器有一对带齿的发达大颚，能 咬断植物的茎叶
23
盐生植物

泌盐盐生植物：盐腺泌盐
真盐生植物：叶或茎肉质化
假盐生植物：拒绝盐进入植物体
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柽柳（泌盐盐生植物）
碱蓬（真盐生植物）
芦苇（假盐生植物）
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红树（天然的耐盐植物）

红树耐盐策略：
– – – –
红树积聚低分子量碳水化合物平衡渗透势 能防止盐分进入树根中的木质部 能以超滤作用防止盐分运送到各组织中 能利用水泵原理，把多余的盐分从根部排出
耐盐转基因植物

将碱蓬的耐盐基因导入水稻，研制耐盐转基因 水稻新品系
碱蓬 水稻
耐盐基因
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转基因植物的新性状
1. 2. 3. 4.
5.
6. 7. 8.
抗除草剂 耐盐 抗虫 抗病 抗冻 延迟成熟或衰老 品质改良 生产无籽果实
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3. 抗虫转基因植物

苏云金芽孢杆菌 Bt杀虫蛋白基因
从植物组织中分离的基因
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马铃薯甲虫
栽培的马铃薯是最适寄主，还可危害番茄、茄 子、辣椒、烟草等 成虫、幼虫危害马铃薯叶片和嫩尖，可把马铃 薯叶片吃光

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马铃薯甲虫

原产在美国，后传入法国、荷兰、瑞士、德国、 西班牙、葡萄牙、意大利、东欧、美洲一些国 家，是中国外检对象
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Bt转基因植物
棉花
Hale Waihona Puke Baidu
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3. 抗虫转基因植物
从动物体内分离的基因
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3. 抗虫转基因植物

第1类：苏云金芽孢杆菌 Bt杀虫蛋白基因，对 鳞翅目、双翅目、鞘翅目等昆虫有毒
鳞翅目 二化螟
双翅目 豌豆潜蝇
鞘翅目 马铃薯甲虫
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豌豆潜蝇


幼虫潜入寄主叶片表皮下，曲折穿行，取食叶肉，造成 不规则灰白色线状隧道 一张叶片常寄生有几头到几十头幼虫，叶肉全被吃光， 仅剩两层表皮，受害株提早落叶，影响结荚，甚至使植 株枯萎死亡 危害豌豆、蚕豆、油菜、甘蓝、白莱、萝卜等
转基因植物的新性状
1
转基因植物的新性状
1. 2. 3. 4.
5.
6. 7. 8.
抗除草剂 耐盐 抗虫 抗病 抗冻 延迟成熟或衰老 品质改良 生产无籽果实
2
1. 抗除草剂的转基因作物
年销售值与使用面积 均居农药首位
草胺磷
3
草甘膦
1976年 美国孟山都公司研制成功 除草剂商业化最成功的典范

高效、低毒、低残留、易于被微生物分解 广谱（对大多数植物具有灭生性）

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蚜虫
腹部有管状突起(腹管)，吸食植物汁液，为植 物的大害虫 不仅阻碍植物生长，形成虫瘿，传布病毒，而 且造成花、叶、芽畸形

47
蚜虫

生活史复杂，无翅的雌虫(干母，stem mother)在夏 季营孤雌生殖，卵胎生，产幼蚜 植株上的蚜虫过密时，有的长出两对大型膜质翅，寻找 新宿主 夏末出现雌蚜虫和雄蚜虫，交配后，雌蚜虫产卵，以卵 越冬,最终产生干母 温暖地区可无卵期

4
已推广或研制成功的抗草甘膦植物

粮食作物
5
已推广或研制成功的抗草甘膦植物

油料作物
6
花生开花授粉后，子房基部的子 房柄不断伸长，子房柄把子房往 外推出，便形成了一个锥形的保 护帽，在开花后的3-5天便可形成 肉眼可见的针状物，所以把子房 柄和顶端锥形的子房形象地称为 “果针”。
果针迅速地纵向伸长。它先向上 生长，几天后，子房柄下垂于地 面。在延伸的过程中，子房柄表 皮细胞木质化，保护幼嫩的果针 入土。
39
40
咀嚼式口器
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植物凝集素
一种糖蛋白，能凝集红血球 植物胚细胞的促有丝分裂因子 毒杀麦蚜、稻飞虱等刺吸式口器的同翅目害虫

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植物凝集素杀虫机理
能结合到昆虫消化道上皮细胞糖蛋白受体上， 对昆虫产生局部或系统毒害，从而抑制其生长， 甚至将其杀死 还可在昆虫消化道内诱发病灶，促进消化道中 细菌的繁殖，对害虫本身造成危害，抑制害虫 生长发育繁殖
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抗 草 甘 膦 转 基 因 作 物 的 策 略
引入酶或酶系统，在除草剂 发生作用前将其降解或解毒
喷施草甘膦后的效果
非 转 基 因
转 基 因 作 物
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转基因植物的新性状
1. 2. 3. 4.
5.
6. 7. 8.
抗除草剂 耐盐 抗虫 抗病 抗冻 延迟成熟或衰老 品质改良 生产无籽果实
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2. 耐盐转基因植物