转基因烟草材料

转基因烟草

环境1102

程蕾

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要点

简介

背景

历史研究

具体应用

评价

简介

转基因烟草就是利用转基因技术应用到烟草植物的种植中。是把吞噬毒素的生物基因嫁接到了烟草植物身上。这些转基因植物，也称为基因改良植物，因为它们含有两种不同的组织，在实验室炸药的溶液中，这种植物增长很快。这些植物分解毒素比普通的植物要快。

转基因烟草在吸收TNT污染的功能方面与清除RDX（旋风炸药）方面略有不同。烟草植物清除TNT基本上是把TNT的分子结构转换成无毒形式，而对于RDX，植物主要是把RDX 逐渐分解，分离出其中的氮元素，然后又把氮当作成长的肥料。

简介

转基因烟草，商业上有三种主要的转基因烟草种植：一是中国式的农艺：防病毒和抗虫性。其次是，维克托烟草在美国和其他国家生产的转基因烟草，具有低尼古丁的特点，再次就是用于提炼药物和烟草的替代产品。

转基因烟草的种植和使用类型决定了所面临的风险因素是不同的。在许多国家里，如保加利亚、加拿大、法国和印度，烟草仍是用做转基因研究的

背景

在烟草中使用转基因技术仅是20年前的事情，当时一小部分的细菌基因被融合到烟草中，随后下一代的烟草都继承了这些属性，并在某种类型的烟草中进行了许多小规模的尝试。全球的转基因作物的面积从1995年开始逐渐增长，到2002年，大约有550到600万烟农种植转基因烟草。种植商业转基因作物的国家有美国、阿根廷、加拿大、中国、印度、德国等国家，其中美国的转基因烟草份额达到了全球的67%，阿根廷为23%，加拿大为6%，中国为4%。其中转基因比例最高的是大豆。种植生物技术的优势有环境优势、农业潜在作物生产、消费者的益处、加工者的利润和第三大世界农业。在美国40个州种植的转基因作物的产量、净利润和降低害虫方面都取得了显著的成效。

研究

作为基因工程研究的模式植物，烟草是进行转基因研究最早，也是转基因种类较多的经济作物。自1986 年以来，已经将烟草花叶病毒(TMV)，马铃薯Y 病毒(PVY)，马铃薯X 病毒(PVX)，黄瓜花叶病毒(CMV)，苜蓿花叶病毒(AMV)，烟草脆裂病毒(TRV)的外壳蛋白基因，PVY 复制酶基因、CMV 的微卫星RNA，几丁质酶基因、抗菌肽基因、葡萄糖氧化酶、苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白基因(Bt)和蛋白酶抑制剂基因[2]等上百种外源基因转入烟草获得表达，使转基因烟草目的基因种类较为复杂。

研究

中美科学家经过3年合作努力，培育出世界上首次具有明显食汞效果的转基因烟草，这在人类治理汞污染的道路上迈出了重要一步。中美科学家选择烟草治理汞污染，是因为烟草具有植株大、生长快、吸附性强、植范围广、基因易转移等特点。

具体应用

●清理汞污染严重的土壤

植物修复是一项新兴的生物学技术，它是利用植物已污染的生态环境。用转基因烟草“吃”汞，不仅效率高，而且本身不留残毒。科学家先从微生物中分离出一种可将无机汞转化为气态汞的基因，经过序列改造，再将其转入烟草，这种烟草即可大量“吞食”土壤和水中的汞，转化为气态汞后，再释放到大气中。

这种转基因烟草食汞效果比常规烟草提高了5－8倍，一块汞污染严重的土壤，在生长了三四茬转基因烟草后，汞含量即可明显降低。除了汞之外，这种转基因烟草还可吸收金和银，因此具有多种推广价值。

●清除军队残留物

利用植物来清除军队残留物并不是新生事物。以前就有过利用植物的先例。不过，从来没有军事基地利用转基因植物来清除过基地，传统的植物不能够降解炸药。它们只是吸收了这些炸药，而一旦这些植物死亡后，这些有毒物质重新又回到了土壤中。转基因烟草生长的这些军事基地毒性很大，因此这些植物只能产生有利的影响。已经在温室内进行了4－5年的试验。

●生产抗艾滋病病毒药物

在欧盟资助的一个针对艾滋病的专项研究中，研究人员成功地从转基因烟草中获取了防艾滋病病毒抗体2G12，这种抗体与病毒表面的蛋白质结合后，可以阻止病毒进一步侵入人体的免疫细胞。

从转基因烟草中提取抗体，可以极大地降低抗艾滋病药物的成本，这个专项研究由欧盟国家的39个研究机构和企业共同参与。

评价

开展这项合作研究的是中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所和美国南卡罗来纳州大学的科学家。英国权威的《植物生物学时评》杂志最近对这项研究进行了评介，认为在环境污染问题日益突出的今天，这一成果展示了转基因植物在土壤汞污染物解毒方面的潜在价值。

继续改造基因序列，预计这种转基因烟草的食汞功能还会增强。这种转基因烟草主要通过根部吸收和转化汞，科学家正探索将其转化“器官”从根转移到叶片上来。同时，这一成果近期可望在中国内陆一些重要的矿区种植和推广，以进一步检验其实际效果。中美科学家还计划将食汞基因导入杨树等树木，以使植物修复汞污染发挥出更大的生态效益。