植物生物技术-绪论

绪 论
1. 生物技术的定义
生物技术 (biotechnology) ，也称生物工程 (bioengineering) ，是指以现代生命科
学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础科学的科学原理 , 按照预先
的 设计改造生物体或加工生物原料 ,
为人类生
产出所需要的产品或达到某种目的 的一系列技术。
先进的工程技术：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质 工程 等 新 技 术
于生产，使水稻单产增长 20 -30 ，创造了农业奇迹
绪论
棉花杂种优势利用研究 利用人工去雄配制杂种 ( 中棉 29, 鲁棉 15, 南抗 3…)主 要利用 GMS ( 中棉 39, 南农早… )
杂交小麦的研究始于上世纪 50 年代。
1951 年日本首次导入异源细胞质获得普通小麦雄性麦雄性不
许多国家育成多种CMS 与光温敏不育系
20 世纪 80 年代初转基因 (Bt 等 ) 的应用与推广 。
新基因的分离 分子标记辅助选择育种
绪 论
二 植物生物技术的产生和发 展
绪
动物生物技
论
术
克隆羊：从一个细胞到一头 羊
绪 论
克隆羊 --- 多 利绪ຫໍສະໝຸດ 多利羊风论暴
英国爱丁堡罗斯林研究 所
伊恩•威尔穆特小组：
1996. 7
出生
1996. 11
绪
论
3.2 世界转基因作物发展的趋势
绪 2011 年全球商业转基因作物分布
论
美国 种植面积： 6900 万公顷 品种：玉米、大豆、棉花、油菜、甜 菜
、苜蓿、木瓜、南瓜
巴阿西 根廷种种植植面面积积：：30203000万万公公顷顷品品种种：：玉玉米米、、大大豆豆、、棉棉花
花 印度
种植面积： 1060 万公顷品种：棉花
Nireberg 等， 1961-69 全部破译
绪
论 3. 生物技术的发展
3.1 发展的进程和规模
1983 年：转基因植物（烟草和马铃薯）问世 1986 年：转基因植物（抗虫和除草剂植物）大田试 验 1993 年：转基因番茄进入市场 1996 年：转基因植物迅速扩大
到 2020 年中国将投入 260 亿用于转基因研究 ( 水稻、小麦、 棉 花、大豆和玉米 ) 的研究和应用推广。
加拿大种植面积： 1040 万公顷 品种：玉米、大豆、油菜、甜菜
中国种植面积： 390 万公顷品种：棉花、木瓜、白杨树、西红柿、甜 椒
绪
论
转基因水稻繁
殖
绪
论
3.3 植物生物技术发展趋势：
✓ 抗虫、抗病和抗除草剂植物新品种。 ✓ 改良品质，增加营养。 ✓ 非生物抗性(抗旱，抗冻、抗涝、抗盐碱等)。
绪
论
① DNA 是遗传物质被证实（肺炎双球菌转化实验）
Griffi生 ， 1928
Avery O.T. ，1944
绪
论
② DNA 双螺旋模型和半保留半不连续复制机制
分子遗传学的诞
Watson & Crick ， 1953
绪 论
③“ 中心法则”的提出和遗传密码的破译
Crick & Watson, 1953-55
1997. 3 . 5 台湾吴明杰小组 5 只克隆猪克隆 猪
绪 论
1997.3 .4 （美）克林顿总统宣布：禁止联邦政府资助人体克隆实验。
1997.3 .5 （意）卫生部长在众议院宣布：禁止人体和动物克隆。 1997.3 .11 世界卫生组织（ WHO ）宣布：禁止人体克隆试验。 1997.3.11 欧盟委员会宣布：反对人体克隆试验 。 中国卫生部宣布：禁止人体克隆试验。
植 物 生 物 技 术 -绪论
绪 论
植物组织培 养
植物基因工 程
本课程教学内 容
第一章 植物离体遗传操作技 术第二章 胚器官培养 第三章 愈伤组织的诱导及调 控第四章 体细胞无性系变异
第五章 植物原生质体培养与体细胞杂交 第六章 单倍体细胞培养
第八章 植物基因克隆原理与技 术第九章 植物转化载体的构建 第十章 植物遗传转化技术和方 法第十一章 转基因育种及安全评 价
育系不育系
筛选出了多个化学杀雄剂 , 选育出一些强优势
组 合。合。
油菜杂种优势利用研究始于上世纪 60 年代 我国已育成秦油系列、华杂系列等多个杂种品中种期系期列，推广 用 目前以 CMS 为主 波里马细胞质不育系 种陕系2列A ，推广应用 我国处 于国际 领 先地位。
绪 论
3 、新的农业革命 -- 生物技术的应用（基因革命时代）
生 产中的应用
绪
论
一、植物生产的几次重要革
命
1 、第一次绿色革命： 20 世纪 50- 60 年代以高秆改变为矮秆为 标志的优质、高产“墨西哥小麦”的矮 秆 化和矮秆水稻良种的全面推广、使全 世界 粮食产量跃上了一个新的台阶。
为什么矮杆可以大幅度提高产量？
绪 论
2 、第二次绿色革命 --- 杂种优势利用 ： 70 年代初，我国杂交水稻的培育成功，并大面积应 用
改造生物体：获得优良的动植物品种 为人类生产所需的产品：食品、医药、能源、原料等
绪
2. 生物技术的产生
论
古罗马的嫁接技 术
绪 论
--- 以 DNA 重组技术的建立为标 志 1944 年： avery 等： DNA 是遗传物质的携带者
1952 年： watson 和 crick ： DNA 双螺旋结构模型 1953-1955 ： watson 和 crick ：中心法则 1961-1966 ：遗传密码的破译 1972 年： berg ： DNA 体外重组（基因工程开始）
分子标记及辅助选择 育种
第十四章 植物遗传标记与分子标记图谱构建 第十六 五章 植分物子基标因记组辅研助究选择育种
绪论
本章主要内容
一、植物生产中的几次重要革命 二、植物生物技术的产生和发展 三、植物生物技术的种类及应用 四、植物生物技术与传统农业技术的关系
绪 论
本章教学目的与要求
掌握植物生物技术的概念 系统了解植物生物技术核心技术及其在农业
收到文章
1997. 2
文章发表
Nature （ 385 ： 810 － 813 ）文 章发表，在全世界引起巨大轰动。
绪 论
1997. 3. 2 美国华盛顿邮 报 奥勒冈州 沃尔小组： 成功克隆两只恒河猴 (1996. 8 出生 )
克隆牛 日本 1998 7 5
绪 论
世界第一匹克隆马诞生 2003. 8 意大利 皮肤细 胞
绪 论
盐碱 地
绪 论