转基因育种精选试题及解析

遗传变异育种精选试题及解析

研究人员培育了体细胞含有两个外源抗虫基因(T)的某转基因植物。这两个基因在染色体上的整合位点如图1所示(p、q表示一对同源染色体)。已知体细胞中含两个及两个以上抗虫基因的植株表现为强抗虫，含一个抗虫基因的植株表现为弱抗虫，没有抗虫基因的植株表现为不抗虫，且1/2弱抗虫幼苗和3/4不抗虫幼苗会死亡。回答下列问题：

（1）若该转基因植物雌株的一个原始生殖细胞减数分裂过程中，染色体p的一条染色单体上含有基因T的片段与染色体q上的相应同源区段发生交叉互换，则该过程发生的时期为，由此产生的雌配子的基因组成为(不含T基因则用T0表示，含有1个T基因则用T1表示，以此类推，下同)。

（2）若一转基因植株与非转基因普通植株杂交，产生的足量子代成熟个体中，不抗虫植株∶弱抗虫植株∶强抗虫植株＝1∶196∶4，则该转基因植株产生的配子的种类及比例为。

（3）已知该植物红花对白花为显性(相关基因用R、r表示)。若培育的该转基因植物中，有一雄株的体细胞中相关基因与染色体的位置如图2所示，且该植株能进行正常的减数分裂。

①由一棵普通植株得到该变异植株，涉及的变异类型有。

②该变异植株的一个处于减数第二次分裂过程的细胞中，最多可以含有个T基因。

③取该变异植株的花粉进行离体培养，得到的成熟红花植株中，弱抗虫个体所占的比例为。

【解析】：据图分析，图1中两个T插入了同源染色体的不同位置上，图2中两个T基因插入了非同源染色体上。根据题干信息分析，强抗虫含有两个T基因；弱抗虫含有一个T基因，且幼苗有一半会死亡；不抗虫不含T基因，且幼苗3/4会死亡。

（1）根据减数分裂的过程分析，同源染色体交叉互换发生在减数第一次分裂前期或四分体时期；

（2）

（2）若一转基因植株与非转基因普通植株杂交，产生的足量子代成熟个体中，不抗虫植株（T0T0）∶弱抗虫植株（T1T0）∶强抗虫植株（T2T0）＝1∶196∶4，因为含一个抗虫基因的植株表现为弱抗虫，没有抗虫基因的植株表现为不抗虫，且1/2弱抗虫幼苗和3/4不抗虫幼苗会死亡，则幼苗个体中不抗虫幼苗（T0T0）∶弱抗虫幼苗（T1T0）∶强抗虫幼苗（T2T0）＝1×4∶196×2∶4＝1∶98∶1，而普通植株只产生T0，因此该转基因植株产生的配子的种类及比例为1∶98∶1。

（3）①据图分析，图2中插入了两个T基因，属于基因重组；q染色体一部分含T基因的片段易位到含R基因的非同源染色体上，属于染色体结构变异的易位。②该变异植株的一个处于减数第二次分裂过程的细胞中，最多可以含有4个T基因。③取该变异植株的花粉进行离体培养，得到的幼苗红花植株中，RTT：RT=1:1，由于RT有一半会死亡，因此成熟植株中弱抗虫个体所占的比例为1/3。

【答案】：

（1）减数第一次分裂前期或减数第一次分裂四分体时期T0或T1或T2

（2）T0∶T1∶T2=1∶98∶1

（3）基因重组、染色体结构变异或易位41/3

转基因抗虫棉

转基因抗虫棉的研究进展摘要：综述了转基因抗虫棉的研究进展，包括抗虫基因的研究、载体构建技术的研究、转化技术的研究及存在的问题等，并展望了转基因抗虫棉未来发展前景。关键词：转基因抗虫棉花研究进展引言棉花生长周期长、虫害多，造成的损失非常严重。据统计，在转基因抗虫棉商品化之前，全球每年用于防治棉花虫害的费用高达20亿美元，约占所有农作物防虫费用的四分之一。[1]传统的化学农药防治棉铃虫不仅费用高，且已引发了棉虫的抗药性，同时化学杀虫剂的过量使用也带来了环境污染的问题，而转基因植物所产生的杀虫蛋白主要是通过抑制害虫消化等生理功能而达到抗虫的目的。与施药防治棉田害虫相比，转基因技术具有较多优势：不会在土壤和地下水中造成残留；不会被雨水冲刷流失；对非靶标生物无毒性；保护作用无盲区；减少农药及用工投入[2]等。雪花凝集素（Gulanthus nivalis agglutinin gene，GNA）是第一个转入重要作物、并对刺吸式口器害虫有抗性的基因，转GNA的水稻可降低害虫的存活率，阻止害虫的发育[3]。另外烟草阴离子过氧化物酶[4]、昆虫几丁质酶基因[5]也被用于抗虫基因工程的研究。迄今为止在棉花抗虫基因工程研究领域，最成功的例子是苏云金芽孢杆菌Bt杀虫基因的应用，其次是蛋白酶抑制剂基因。另外，凝集素、α-淀粉酶抑制剂、胆固醇氧化酶等转基因抗虫植物的研究也取得了进展，所以利用基因工程技术培育转基因抗虫棉受到了各国的高度重视。自1996年商品化种植转基因作物开始，全球转基因植物的种植面积已由1996年的170万hm2猛增到2008年的1.25亿hm2，增长了73倍，2008年全球市场价值已达75亿美元，约占全球商业种子市场的22%，其市场价值优势明显，转基因产业得到了蓬勃发展，尤其在发展中国家。印度Bt棉2002年引入，连年种植面积快速增加，至2008年达760万hm2，产量翻番，曾经是全球棉花产量很低的国家，现已成为棉花出口国。转基因棉回报率高，生产成本低，市场需求大，到2005年我国通过国家审定的转基因抗虫棉品种已增至26个[6]，到2007年我国转基因抗虫棉种植面积已达380万hm2，占全国棉花种植面积的69%。农业生物技术应用国际服务组织（ISAAA）发布的报告显示，2007年转基因作物种植面积增加了12%，达到了1.143亿hm2，成为过去五年来种植面积增加第二快的一年。[7] 2008年至2010年，我国新型转基因抗虫棉培育和产业化全面推进，新培育36个抗虫棉品种，累计推广1.67亿亩，实现效益160亿元，国产抗虫棉市场份额达到93%，有效控制了棉铃虫危害，彻底打破了国外抗虫棉的垄断地位。这是我国转基因生物新品种培育重大专项取得的成就之一。我国转基因技术研究与应用取得了显著成效：获得一批具有重要应用价值和自主知识产权的基因，培育一批抗病虫、抗逆、优质、高产、高效的重大转基因生物新品种，为我国农业可持续发展提供强有力的科技支撑。然而，随着转基因抗虫棉在世界范围的发展，也不断涌现出一些问题，如棉花质量问题，抗虫性持久问题，对生态环境安全问题等，本文综述了转基因抗虫棉的研究进展，包括抗虫基因的研究、载体构建技术的研究、转化技术的研究及存在的问题等，并展望了转基因抗虫棉未来发展前景。 1.几种抗虫基因的介绍 1.1 Bt基因 Bt基因是苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）的简称，它是一种革兰氏阳性菌，在地球上分布十分广泛。Bt基因是抗虫棉中研究最多、进展最快、应用最广泛的一类基因，它对鳞翅目昆虫有专一杀伤作用。大部分Bt杀虫蛋白具有杀虫专

作物育种学各论玉米试题库答案版

作物育种学各论玉米育种试题库一、名词解释 1、玉米自交系：单株玉米经过多代连续自交和选择，最后育成的基因型相对纯合、性状整齐一致的自交后代群体。 2、一环系：从异质杂合的群体品种或综合品种中选育出的自交系。 3、二环系：从自交系间杂交种后代中选育出的自交系。 4、顶交种：选用一个品种和一个自交系或单交种杂交而成。 5、三交种：选用一个自交系与一个单交种杂交而成。 6、双交种：先选用四个自交系分别配成两个单交种,再用两个单交种杂交而成双交种。 7、S型雄性不育系：育性不稳定、配子体不育、恢复基因Rf3表现显性、抗玉米小斑病 8、T型雄性不育系：育性稳定、孢子体不育、恢复基因Rf1和Rf2 表现显性互补、高感玉米小斑病 9、C型雄性不育系：育性稳定、孢子体不育、恢复基因Rf4和Rf5 表现重叠作用、抗玉米小斑病 10、孢子体雄性不育系：指不育系的花粉的育性受孢子体的基因型所控制，而与花粉本身所含基因无关。 11、配子体雄性不育系：指不育系的花粉育性直接受雄配子体本身的基因所决定。 12、测验种：在测定配合力时，用来与被测系杂交的品种、杂交种、自交系、不育系、恢复系等称为测验种。 13、测交种：测交所产生的杂种。 14、轮回选择：轮回选择是反复鉴定、选择、重组的过程，每完成一次鉴定、选择、重组过程便称为一个周期或一个轮回。 15、糯玉米：又称粘玉米，其胚乳淀粉几乎全由支链淀粉组成。

16、普通甜玉米：以su1为基础。在乳熟期，纯合su的还原糖和蔗糖含量增加，尤其是水溶性多糖（water soluble polysaccharide）增多，使支链淀粉变为水溶多糖。 17、超甜玉米：以sh2和以bt1，bt2为基础，sh2突变体子粒的含糖量是普通玉米的10倍，其作用是在胚乳发育过程中阻止蔗糖向合成淀粉底物的转化，故使胚乳中蔗糖含量增加，淀粉减小。能较长期地保持高糖分水平。 18、杂种优势群：是指遗传基础广泛、遗传变异丰富、具有较多有利基因、较高一般配合力、种性优良的育种群体。是在自然选择和人工选择作用下经过反复重组种质互渗而形成的活基因库，从中可不断分离出高配合力的优良自交系。 19、杂交种：指基因型不同的两个植株个体通过雌雄配子融合所产生的后代，作物育种上的杂交种是指基于杂种优势培育原理生产的高产优质作物品种。 20、马齿型玉米：植株高大，耐肥水，产量高，成熟较迟。果穗呈筒形，子粒长大扁平，子粒的两侧为角质淀粉，中央和顶部为粉质淀粉，成熟时顶部粉质淀粉失水干燥较快，子粒顶端凹陷呈马齿状而得名。凹陷的程度取决于淀粉含量。食味品质不如硬粒型。 21、硬粒型玉米：又称燧石型，适应性强，耐瘠、早熟。果穗多呈锥型，子粒顶部呈圆形，由于胚乳外周是角质淀粉。故子粒外表透明，外皮具光泽，且坚硬，多为黄色。食味品质优良，产量较低。 22、甜玉米：是由于一个或几个基因的存在而不同于其他玉米的一种类型。甜玉米是菜用玉米的一个类型。 23、一般配合力：是指某一亲本自交系在一系列的杂交组合中,对杂种后代的某一性状所产生的平均影响。 24、特殊配合力：是指亲本自交系在特定的杂交组合中对杂种后代某一性状平均值产生偏离的情况. 25、雄性不育系：雌雄同株植物中，雄蕊发育不正常，不能产生有功能的花粉，但它的雌蕊发育正常，能接受正常花粉而受精结实，并能将雄性不育性遗传给后代的植物品系。26、雄性不育恢复系：雄性不育恢复系是指与雄性不育系杂交后，可使子代恢复雄性可育

浅谈玉米育种的途径和方法

一、玉米育种的特点玉米最主要的特征是天然异花传粉，天然授粉群体的田间组成处于高度的异质状态，个体的基因型处于高度的杂合状态，这决定了在玉米天然授粉的群体中，株间表现型比较意义不大，必须通过一定的基因型选择过程才能正确地决定取舍；同时，由于个体基因型高度杂合，造成表型选择不可靠，必须对大量个体做测交或后代鉴定，才能确认表型是否真实遗传。由于这些原因，在玉米育种过程中，一般都要经过多代的选择比较才能育成新的自交系或品种。现代玉米育种的主流是杂种优势育种，基本途径是先选育纯合的亲本自交系，再将亲本自交系杂交，选育出杂种优势强的杂交种。生产上利用的是F1代的杂种优势。自交系的选育不但要求本身性状优良，还要求配合力高。对自交系农艺性状和配合力的选择具有同等重要的意义，不可偏废。这就大大提高了育种的难度，延长了育种的周期。不仅如此，自交系的性状同杂交种的性状虽然有关系，但仍然有距离，在杂交种水平上还要对农艺性状进行选择鉴定，同时对主要目标性状的杂种优势水平进行比较，最终育成优良杂交品种。二、玉米自交系的选育 1.农艺性状好。植株性状：主要包括株型和抗倒性。植株性状一般根据穗上部叶片伸展的姿态分为紧凑型、半紧凑型、和平展型；根据株高分为高秆、中秆、矮秆、半矮秆等。穗部性状：穗部性状一般由穗型、粒型、穗行数等构成。穗型的划分有很多种，最明显的是长穗型、粗穗型、筒型、锥型、纺锤型等；粒型分为马齿型和硬粒型及其各种过渡类型。自交系选育中最好兼顾长穗型和粗穗型的选择。长穗型的行粒数较多，但粒行数较少；粗穗型的粒行数较多，但行粒数不可能很多。自交系的粒行数一般10～20行。12～14行的比较适中。粒型的选择要根据育种目标确定，一般偏硬粒型的自交系组配的杂交种商品性好，偏马齿容易组配出的杂交种产量和淀粉含量比较高。此外，籽粒的大小、粒重和粒色的一致性也需要考虑。抗逆性：对主要的玉米病害和自然灾害性条件要有一定的抗性或耐受性，以确保种子生产的稳定性和杂种优势的稳定发挥。整齐一致性：要求农艺性状在外

转基因抗虫棉的研究历程与展望

中国转基因抗虫棉的研究历程与展望——基因工程研究进展作业

生物技术B1104 刘岩 0514110410 摘要:本文从抗虫基因的分离与转基因棉株的获得、转基因抗虫棉品种的转化、转基因抗虫棉研究的现状与进展方面进行介绍,并在此基础上分析探讨了目前培育转基因抗虫棉存在的问题和将来的发展方向。关键词：转基因抗虫棉研究背景转化方法问题展望正文：转基因抗虫棉也称为转Bt基因抗虫棉。它是将苏云金芽孢杆菌的Bt基因导入到受体细胞（转基因抗虫棉的叶肉细胞）中。苏云金芽孢杆菌的代谢过程中能产生一种Bt杀虫蛋白，它对多种害虫具有毒杀作用，作为生物农药广泛使用在蔬菜、瓜果等作物上。通过根癌农杆菌介导等方法将Bt基因转入棉花植株的细胞中后，棉株体内也能合成Bt杀虫蛋白。转Bt基因抗虫棉的杀虫谱因Bt基因不同而存在差异。我国现有的转基因抗虫棉对棉铃虫、红铃虫、卷叶虫等鳞翅目的害虫具有非常显著的抗性。一、转基因抗虫棉的研究背景（一)抗虫基因分离与转基因棉花植株获得

用于植物抗虫基因工程研究的基因很多，但并不是所有的基因均可用于转基因抗虫基因抗虫棉的培育，而应根据棉花自身受害虫的危害情况，有针对性地选择那些对棉花害虫具有较强杀伤作用的基因。综观国内外的研究现状，目前已用于或正在用于转基因抗虫棉培育的基因主要有以下几类： 1．苏云金芽孢杆菌素蛋白基因（Bt基因）Bt制剂作为一种生物杀虫剂在农业上应用已有30余年的历史，虽然它具有专一性强、效果好、对人畜安全等优点，但在自然界被阳光钝化、雨水冲淋，从而限制了其在生产上的广泛应用。 2．蛋白酶抑制剂基因植物蛋白酶抑制剂是自然界含量最为丰富的蛋白种类之一，它广泛存在于植物的各种组织及器官中，其中以种子与块茎中的含量最高，可达总蛋白含量的1%-30%。蛋白酶抑制剂的种类很多而且自身特点较多。首先，从杀虫机理上看，其基因产物作用于昆虫消化酶的活性中心，这是酶的最保守部位，突变的可能性很小，基本上可以排除害虫通过突变产生抗性的可能；其次，蛋白酶抑制剂的抗虫谱广泛;另外，蛋白酶抑制剂来源于植物自身，对人畜无害。但是蛋白酶抑制剂基因要想达到理想的抗虫效果，就必须要求转基因植物蛋白酶抑制剂的表达量远远高于转Bt基因植株的表达量，这也给抗虫基因工程带来了一定的困难。 3、外源凝集素基因外源凝集素是一组广泛存在于植物组织中的蛋白质成分，在储藏器官和繁殖器官中的含量尤其丰富。 4、其它抗虫基因的研究及利用除上面所讲述的几种抗虫基因外，人们还在不断探索新的抗虫基因，以便创造出更多更好的抗虫转基因作物。二、抗虫基因的转化方法

玉米育种的选育方法及程序

玉米育种的选育方法及程序玉米属于异花授粉作物，易于进行杂交，生产上应用的玉米良种多为杂交种。玉米杂交种是由2个或2个以上相异类型的亲本杂交育成的。按其亲本类型、数量不同，可分为品种间杂交种、品种与自交系间杂交种、自交系间杂交种以及综合杂交种4种。 1 育种的特点现代玉米育种的主流是杂种优势育种，基本途径是先选育纯合的亲本自交系，再将亲本自交系杂交，选育出杂种优势强的杂交种。生产上利用的是F1代的杂种优势。自交系的选育不但要求本身性状优良，还要求配合力高。这就大大提高了育种的难度，延长了育种的周期。不仅如此，自交系的性状同杂交种的性状虽然有关系，但仍然有距离，在杂交种水平上还要对农艺性状进行选择鉴定，同时对主要目标性状的杂种优势水平进行比较，最终育成优良杂交品种。 2 自交系的选育方法 2．1 常规选育法这种选育方法就是在分离的原始群体中选择个体自交系，经若干世代按目测自交选择之后，进行配合力的测定，最终选出优良的自交系。在育种规模不大的情况下，常规选

育法，更多地依靠育种者的经验。 2．2 单倍体选系法其基本原理是利用自然或人工的诱发、培育的单倍体植株经过人工的染色体加倍或自然加倍获得纯合的二倍体，然后再从中选育优良的单株，成为自交系。单倍体育种一般只需2年就能获得纯合的自交系，比常规方法缩短了育种的周期，对育种家有很大的吸引力。 2．3 辐射与化学诱变选系法此种方法的诱变机理主要以损伤恢复，在恢复过程中发现有利的变异，因而在选择原始材料上要兼顾遗传基础丰富和抗损伤能力强，在选系过程中要注意淘汰各种畸形株和不利变异，选择突变性状明显的健康的植株。 2．4 分子选系法所谓分子选系法是在DNA水平上开展的自交系选育，包括转基因选系法和分子标记辅助选系法。转基因选系就是借助遗传转化技术，将一些其他动植物有利的外源基因导人自交系或杂交种内，育成有外源基因控制性状的优良自交系，这种方法对于改造玉米基因库中不具备的某些目标性状是致关重要的。 2．5 自交系的改良改良自交系最常用的方法是回交转育法。回交转育法就是以被改良的自交系为轮回亲本，以目的基因供体亲本为非

转基因抗虫棉鲁棉研37号品种简介

高产、抗病转基因抗虫棉新品种鲁棉研37号鲁棉研37号（区试代号：鲁253）是山东棉花研究中心以高产、高抗黄萎病的自育品系鲁9136（豫2067×定陶621）为母本、转基因抗虫棉鲁99系为父本杂交后选育的常规抗虫棉新品种。2005-2006年参加山东省抗虫棉区试，2008年参加山东省生产试验，2009年通过山东省农作物品种委员会审定。该品种于2007年取得转基因生物山东省生产应用安全证书，2008年申报了黄河流域及西北内陆棉区的生产应用安全证书。 1、主要生物学特征鲁253全生育期内长势强，生长旺盛。植株筒型；叶大，呈深绿色，叶功能强；铃卵圆形。全生育期129天，第一果枝节位7.2，株高108.2，果枝数14.4个，单株结铃性强，平均单株结铃22.9个，单铃重5.6g，衣分41.3%，籽指9.5g，霜前花率90.3% 2、丰产性 2005年山东省区试，皮棉和霜前皮棉亩产为111.0公斤、98.1公斤，分别比对照增产18.8%、15.8%；2006年皮棉和霜前皮棉亩产为108.8公斤、99.0公斤，分别比对照增产10.9%、12.5%，两年平均居小组第一。 3、纤维品质经农业部纤维品质检测中心测试（HVICC标准），2005-2006两年平均2.5%跨长29.1，比强28.3cN/tex,麦克隆值4.8，纺纱均匀指数140.5。 4、高抗枯萎、耐黄萎、高抗棉铃虫 2005年山东省区试鉴定，各试点平均枯萎病指4.79，黄萎病指9.71，抗枯萎病、抗黄萎病；2006年个试点平均枯萎病指2.8，黄萎病指17.8，抗枯萎耐黄萎。保蕾效果87.7%，高抗棉铃虫。 5、鲁棉研37号的突出特点（1）结铃性强该品种蕾期脱落较轻，结铃性强。山东省区试，单株结铃数两年平均22.9个，居第一位。2008年，在山东棉花研究中心临清试验站组织的新品种展示试验中，鲁棉研37号的结铃性居所有参展杂交种和常规种之首。（2）抗病、抗旱、耐瘠薄能力强该品种全生育期内长势强，叶较大、叶

转基因抗虫棉的抗性研究与利用

棉铃虫是棉花生产的主要害虫之一，在抗虫棉没有推广应用前，当棉铃虫大发生时，均会给农民以及棉花产业带来严重的损失。由于棉铃虫防治只能依靠农药，而棉铃虫也逐渐对农药产生抗性，致使1992年棉铃虫在我国棉区大爆发，我国当年杀虫剂纯农药的生产量只有20万t，其中为防止棉铃虫就消耗15万t左右。出现了农药打不死棉铃虫，反而还威胁到人畜及生态的安全，也导致整个国家出现“棉荒”现象，造成严重的经济损失。1991年国家“863”计划开始启动转基因抗虫棉的研究，充分利用生物分子技术来解决常规育种技术难以解决的问题。经过二十多年的努力，我国已初步形成了基础研究、应用研究到产品开发的较为完整的技术体系，目前我国转基因抗虫棉整体发展处于国际先进水平。 1转基因抗虫棉创新与发展 1.1 转基因抗虫棉研究与创新转基因抗虫棉是利用分子生物学技术将外援基因或经修饰的基因转移到棉株中，从中分离得到所需要的基因。常规杂交育种也属于一种转基因技术，但是它只能在有限的范围内对作物的遗传基因进行改良，并不能做到针对某一优良性状进行定向改造。因此，转基因技术是传统遗传育种技术的发展与创新，也将是我国未来农业发展的必然趋势。 1983年，世界首例转基因烟草培育成功；1986年，抗虫和抗除草剂的转基因棉花进入田间试验阶段；1990 《种子法》规定：销售的种子必须进行包装，而且要附有标签。购种时一看种子袋表面是否印有“作物种类、品种名称、生产商、质量指标、净含量、生产年月、警示标志(一般是对包衣种子而言)和‘转基因’标准”等内容(这些项目必须外标)，如果没有可认为是假种子；二看种子袋内是否装有内标牌，标牌上是否印有种子经营许可证、生产许可证、检疫证编号、生产商地址、联系方式和使用说明，如果没有、不全或与实物不符，说明种子来历不明或者是假种子。 3.3 注意检查种子包装是否规范查看包装物的质地、印刷质量、字迹是否清楚、有无粘贴等。代销点不能随意拆袋，以防混入假劣种子。有的包装袋上注明严禁拆口销售。 3.4 仔细查看种子正常的当年种子大小一致、籽粒饱满、色泽鲜亮，近闻有正常的谷香味。谷物类种子还要摸一摸、看一看含水量是否超标。双手插到种子袋中间感到凉、不粘手、掰开后茬口齐的种子含水量较低，反之含水量高，贮存时容易霉变。注意种子的生产年月，避免购买超过一个生长周期的种子，种子保存的时间长短，将影响其发芽率。 3.5 选择适宜品种要根据当地气候、茬口选择适宜品种。不可只注重品质、产量等因素，盲目选择。 3.6 索取销售发票购买时与商家索取销售发票，并在发票上注明品种名称、数量、价格、地点及时间，妥善保管。销售发票是购种的凭证，是有效的证据。播种开始时保存少量购买的种子作为样本，以备用。如果种子质量有问题，可以委托种子质量监督检验部门检验，凭检验报告要求种子经营单位予以赔偿，或到种子管理部门投诉。 3.7 仔细阅读种子使用说明和注意事项仔细阅读种子使用说明和注意事项，不明事项要及时咨询，以免操作失误，影响产量和品质。对于瓜菜类及反季节栽培用的种子，一定要注意适宜的栽培时间(温度)和地点(气候类型)。（收稿日期：2013—12—15）（本栏责任编辑：刘中漱）徐福海1 许泉1，2 王元慧1 康勇1，2 张莉1 金夏红1，2 （1 南京神州种业有限公司 210095 2 南京农业大学）摘要转基因抗虫棉是我国唯一获准商品化生产的转基因作物，本文对抗虫基因的分离与转基因棉株的获得及抗虫棉的抗性原理进行了探讨。转Bt基因抗虫棉不同生育阶段，不同部位对棉铃虫的抗性，抗虫棉的研制成功与大规模产业化保障我国棉花稳步发展，增加农民收入保护环境作出了重要贡献。关键词转基因抗虫棉抗性研究利用技术 doi:10.3969/j.issn.1000-8071.2014.03.011

玉米育种现状与发展战略

玉米育种现状与发展战略摘要种子产业技术进步涉及知识创新、种质创新、技术创新和产品创新领域，还包括少量制度创新。不同性质的机构在这个产业技术链条中的位置决定了在改革中的走向。目前，种质创新、技术创新和产品创新是玉米种业技术发展的焦点问题。跨国公司进入我国市场，暴露出我国种子产业创新能力薄弱，关键就在于种质创新缺位，技术创新能力薄弱。企业的产品创新能力则受制于落后的育种思路，因而降低了投资效率。玉米商业育种的实践基础是简化、统一的杂种优势模式。施行走出去发展战略将激化产业内部矛盾，促进种业内部科技体制和管理体制改革，提高产业竞争能力。一、玉米种业和种业技术面临的挑战与创新机遇加入WTO以后，玉米育种研究体系的各个环节就越来越紧密地成为产业技术的一个组成部分。种子产业技术大体包括三个层次：以知识创新为特征的基础研究，以种质创新和技术创新为特点的应用基础研究和以产品创新为目标的应用研究。这些都纳入产业技术的范畴，只是所处的位置不同。因此，我们要明确自己所处的位置，了解产业技术链中每个环节的未来走向。这是研究农业科技体制改革和政策演变的基本考虑，也是技术创新的立脚点。我国拥有世界上最庞大的农业科研和技术推广服务体系，在经济还比较落后的历史时期，这个系统为推动我国农村经济发展和农业科技进步做出了决定性的贡献。就玉米育种来说，我国在五十年代那样贫穷落后的经济条件下成功地研发和推广杂交种，创造了世界农业发展史上的奇迹；后来只用了十年多一点的时间，便从双交种过渡到更先进的单交种选育技术。七十至八十年代，我国科技人员在李竞雄教授的带领下自主攻克了玉米抗病育种技术难关，达到了当时的世界先进水平。技术进步促进农业生产的跨越式发展，我国玉米产量提高了将近4倍。但是，进入八十年代后期，玉米育种技术进入缓慢发展阶段。实际上，发达国家当时也面临着同样的挑战和同样的发展需求。西方发达国家依靠种质扩增、改良与创新，通过抗逆育种途径持续提高玉米产量，有效地解决了产量爬坡问题。然后又投资生物技术，提高种子产业的技术含量和竞争力，这些将进一步提高玉米产量的遗传增益。当西方国家解决面临的技术挑战时，我们恰恰进入理论与技术的停滞状态。究其原因是产业技术的发展思路出了偏差。

作物育种学试题及答案-完整版

作物育种学试题及答案第一章绪论一、选择题： 1.作物进化的基本因素有： ( ) A. 遗传 B. 变异 C. 选择 D. 漂变 2.作物育种的实质： ( ) A. 遗传 B. 作物的进化 C. 选择 D. 作物的人工进化 3.作物育种学的基本理论是( )。 A. 遗传学 B. 生物学 C. 植物学 D. 生物进化论 4.在人工选择的过程中，自然选择起作用吗? ( )。 A. 不起作用 B．起一定作用 C．起主要作用 D．起有利作用 5.从生态学上讲，一个作物品种就是一个（）。 A. 地区型 B. 地理型 C. 地域型 D. 生态型 6.在育种历史上，大幅度提高了作物单位面积产量的育种途径是哪些?( )。 A．系统育种 B．抗病育种 C．矮化育种 D．杂种优势利用E.辐射育种 7.品种是人类根据一定地区生产和生活需要而创造的一种作物群体，它具有( )。 A．遗传性状的相对稳定性B.遗传性状的相对一致性 C．遗传性状的新颖性 D．区域性 E．时间性 8.作物育种的基本任务是( ) 。 A. 研究作物牲状的遗传规律 B．搜集、研究和创造种质资源 C．培育作物新品种 D．研究育种方法 E．研究种子生产技术二、填空： 1.作物进化与生物进化无本质区别，它们都涉及、、这几个主要因素。是植物进化的基础，能够巩固和积累优良的变异，可使变异向有利方向巩固和发展，形成新类型、新物种。 2.作物育种和良种繁育学研究的对象是: 三、判断下面各题的正误，正确的划“√”，错误的划“×”。 1.如果是杂交种，在品种标准中，除说明栽培技术要点外，还需要说明杂交制种技术。( ) 2.农业种子可归纳为三种类型，即真正的种子、类似种子的果实，营养器官。（） 3．作物育种学又称为人工进化的科学。它是利用人工创造的遗传变异，而不是利用自然发生的变异培育新品种。( ) 4．生物进化的三大要素是生存竞争、变异和选择( )。 5．从生态学来讲，一个作物品种就是一个地区型。( ) 6. 品种是植物学上的分类单位。( ) 7.生产上推广使用的品种可分为常规品种和杂种两大类。( ) 四、名词解释 1.作物育种; 2.作物育种学; 3.品种。五、问答题 1．简述作物育种学的主要内容 2. 优良品种在农业作物生产中的重要作用 3. 现代作物育种的特点和发展趋势

玉米育种的基本思路

玉米育种的基本思路—记住五句话张世煌最近，网友询问玉米育种的基本思路是哪5句话，还有人问循环育种怎么做，我只好复述如下，包括历史经验的总结、理论铺垫和改造我们的育种技术。一、理论误区和历史教训在中国现代玉米育种历程中发生过两个重要的历史教训：“狗熊掰棒子”（抛弃优良种质，或喜新厌旧）和“走猫步”（技术错乱）。前者是理论和技术上缺乏自信心的表现，对于把握大量种质资源和遗传改良的能力缺乏信心和能力。后者源于一种灵活多变而看似有效的传统人文精神，但在现代育种技术面前，却忽视了数量遗传学原理，表现出明显的理论幼稚病。这两个现象合在一起，便折射出以经验为主体的育种技术特征。其后果便是理论模糊，思路混乱，技术跟着感觉走。在做了许多调研和参加了一些会议之后，我发现这就是当前很多人对育种技术的理解。包括一些专家教授竟也如此。玉米育种陷入理论误区，其后果很矛盾，一方面从事育种的人力资源丰富，育成品种数量非常多，另一方面，生产上缺乏优良品种，玉米产量增长缓慢，甚至在九十年代中期以后进入了近50年来增长最缓慢的时期。比较中国与美国玉米生产的差距，不难看出，中国使用了相当于美国86% 的土地面积和2.3倍的化肥，生产了49%的玉米，产量水平相当于美国的55%。大家都意识到，只有采取有效的技术措施，才能止住下滑趋势，逐渐缩小与发达国家的差距，并全面提高生产水平。我国育种者曾经面临生物逆境的巨大压力，当时很强调种质基础的重要性，却忽视了育种技术的导向性和能动性。今天，当我们总结经验教训的时候，认识到不能没有种质改良和种质创新，但也不能忽视育种技术的改进。今后，要尽快地使玉米育种完成从经验到科学的跨越，这取决于我们对数量遗传学知识的把握。除了种质基础和育种技术，还需要一点人文智慧。三者结合才能促进玉米育种技术从经验向科学的转变。以往的问题出在哪里？育种目标和育种技术方面有过3个理论误区：⑴什么是产量？⑵产量与杂种优势的关系？⑶如何通过自交系提高杂交种的产量？第三个问题的另一种解释（更科学的诠释）即一般配合力（GCA）与特殊配合力（SCA）对杂交种产量的相对贡献。这些理论问题决定了育种目标、基本思路和技术路线的合理性。我们首先要明确，产量不是空洞抽象的概念，也不仅仅是试验田里玉米果穗的重量，而是如何排除或抗衡农民生产田间限制产量和产量稳定性的那些障碍因素。因此，Duvick把产量解释为抗逆性，品种必须有一定的抗灾减灾，首先是耐密植抗倒伏的能力，然后是耐旱、耐低氮和耐低温或高温的能力。在一些国家和地区还有耐湿和耐渍的能力。抗生物逆境也属此范畴，但育种家通常并不忽视对病虫害的抗性。第二要明确，玉米产量的继续增长与提高杂种优势无关。相反，在过去八十多年里，美国的玉米杂种优势强度在逐渐下降，即玉米产量的进一步增长不取决于杂种优势的增长，而取决于非杂种优势的遗传原因，特别是对生物和非生物逆境的抗性或耐性。这就提示我们，如果在试验田里把育种的注意力放在提高新组合的杂种优势上，可能会在生产上降低投入产出效率，使提高产量变得非常困难或者代价过高。种子公司也不欢迎这类杂种优势很强的杂交种。根据上面这两条原理不难得出结论，提高杂交种产量的主要途径是不断提高自交系的GCA，而不是

美国玉米育种流程

美国玉米育种流程农作物科学研究正在成为产业技术链（pipeline）的关键部分。农作物遗传育种研究直接或间接服务于种子产业，这个链条涵盖了种质资源收集、保存和整理，经过前育种研究（pre-breeding）和种质创新，进入自交系和杂交种选育、新品种测试、繁殖和推广等环节。一、前育种研究一个国家的玉米育种体系包括政府主导的公益性研究和企业主导的商业育种两部分。公益性机构优先开展前育种研究，包括种质资源的搜集、保存、鉴定和改良、创新、利用，育种技术的改进与应用。还包括相关的信息服务。就玉米商业育种衔接来说，即使是满足近期目标，前育种研究大约需要经过3-5年左右时间，才能提供商业育种直接使用的基础材料。前育种研究要常抓不懈，才能源源不断地保障基础种质需求；前育种研究的方向与目标要有前瞻性，至少考虑5-10年以后的育种需求。而外来种质和地方种质改良与利用，则要着眼10-20年以后的技术需求。除了近期需求可由企业自行解决以外，中长期的技术需求属于国家公益性机构提供的共性技术服务范畴。二、美国玉米商业育种的基本流程美国玉米商业育种通常遵循一套标准流程及系统升级方法。这套方法适用于所有玉米育种群体后裔系统的选择。每一个自交系统需经过连续6年的产量测试才可能获选，保证其产量优势、品质及稳产性，才有可能成为商业杂交种。测试的对照(Check) 品种都是当地产量最

高，面积最广的商业杂交种。依据公司的财力，销售额及市场分布来决定测试规模。中小型企业的测试规模及重复数比大型公司要小。每一小区长度大约是5米到8米，包括2行，4行或6行。2行区必需把两行全部收获，4行或6行区通常只收中间两行，以消除边界的遮荫效应。6行区也可以收获中间4行。下面以美国中、小型公司测试为例：早代测试(Preliminary Test): S3到S4 材料。100,000个测试杂交组合，重复1到2次。初级测试(Pre-Experiment): S5到S6 材料。从早代测试升级8,000个测试杂交组合(8%获选)，重复4到10个点。中级测试(Experiment): S7到S8 材料。从初级测试升级400个测试杂交组合（5%获选），重复20到60个点。区域测试(Regional): S9到S10 材料。从中级测试升级30 个测试杂交种（7.5%获选），重复80到200。全国测试(National): S11到S12 材料。从区域测试升级15个测试杂交种（50%获选），重复200到400个点。商业化测试(Commercial): S13到S14 材料。从全国测试升级10个测试杂交种，在农民田间做条带试验（Stripe Test）。每个公司都有一套10到20个不等的测试父本，测试父本都是公司里最好的自交系。每个育种家依据育种世代先后来决定到底与几个父本测交，到底要测试一般配合力或特殊配合力。通常早代测试使用2到3个父本，测试一般配合力；一般配合力确定后，再与5到10

育种学各论玉米复习

1.玉米育种目标的重要性：A、是育种工作的首要任务和最基本环节B、育种目标制定的正确与否是育种工作成败的关键C、它不仅是一项技术工作，更是显示育种工作者战略性和前瞻性能力的重要环节D、是选择鉴定的依据和预期的育种成果 2.育种目标制定原则和依据：A、当前农业生产对玉米品种性状的要求，高产、优质、多抗、适应范围广、生育期适宜B、根据所在地具体生态条件、栽培管理水平、目前品种的利用情况、所拥有的种质资源、掌握的技术特点和今后的发展方向等进行综合考虑 C、既要着眼于现实，又要放眼于未来 3.玉米产量构成因素：单位面积穗数、穗粒数、粒重 4.具体育种目标 A、因地制宜，选育适宜株型的高产、优质、多抗、广适普通玉米杂交种；技术指标：比现主推品种增产8%——10%以上或产量相当，但具有特殊的优良性状；稳定性好；高抗或抗当地主要病虫害；DNA检测达标 B、选育优良的特用或专用型玉米杂交种：高赖氨酸玉米（籽粒中赖氨酸含量≥0.4%）、高油玉米、甜玉米、青贮玉米、糯玉米、爆裂玉米等。 C、选育生育期适宜的杂交种。原则：充分利用气候资源优势 D、选育“双高”玉米杂交种。“双高”指杂交种本身产量高，制种产量高，而且要求父母本抗病、抗倒、耐密、生育期相近，父本雄花发达、花粉量大、耐高温。 5.玉米的遗传性状有质量性状（籽粒类型、胚乳品质、籽粒和植株色泽等）和数量性状（产量、株型、配合力等）。质量性状的遗传受效应较强的主效基因控制，杂种后代按一定比例分离，具有明显的质的差别。控制数量性状的遗传效应有加性效应、显性效应和上位性效应三种，显性和上位性效应都会随着基因的分离和重组而改变，统称为非加性效应。 6.加性效应：控制某一性状的等位基因和非等位基因的效应具有简单的可加性，基因的共同效应是每个基因对该性状单独性状的总和，可在上下代间固定遗传。遗传特点：F1的杂种优势不明显，F2的变异范围小，遗传力低，遗传较稳定，不易受环境条件的影响，其起主导作用的性状如穗行数、单株果穗数、叶片数等可通过亲本选择来进行改良。 7.显性效应：同一基因位点内等位基因间的互作效应。 8.上位性效应：不同基因位点内非等位基因间的互作效应。 9.在育种上，想获得较早熟的杂交种，双亲生育期差异应小些，也比较好制种；选育晚熟品种，双亲生育期差异可大些，制种时要注意花期调节。 10.若想获得糯（甜）玉米杂交种，要求双亲都是糯（甜）质的，这是因为除普通玉米呈显性遗传外，其它类型均呈隐形遗传，普通玉米与其杂交时，由于胚乳直感，杂交当代果穗为普通非糯（甜）玉米，F1子粒呈现3普通非糯（甜）：1糯（甜）的分离比例。11.子粒色泽受果皮、糊粉层和淀粉层3个部分影响。果皮颜色性状的遗传主要受果皮色基因P和p与褐色果皮基因Bp和bp所控制。果皮颜色有红色、花斑色、棕色、白色，属两对基因的遗传，属母体组织。糊粉层有紫、红、白等颜色，主要为7对基因所控制，其显隐关系为紫＞红＞白。胚乳淀粉层颜色性状，有黄色胚乳与白色胚乳，为一对基因所控制，黄色为显性，白色为隐性。糊粉层和淀粉层均有花粉直感现象，但必须是父本为显性性状时才能表现出来，如黄胚乳×白胚乳的F1代植株的果穗上即可分离出黄白粒。 12.我国地方品种资源有硬粒型品种、马齿型品种、中间型品种、糯玉米品种、爆裂玉米、甜玉米。 13.外来玉米种质资源有：温带的种质资源，包括来自美国、欧洲及其他温带国家的玉米种质；热带和亚热带的外来种质资源。

转基因抗虫棉实验

转基因抗虫棉实验一转基因植株的获得 1.选取克隆良好的抗虫棉基因，并构建转基因载体抗虫棉的基因来自细菌，属于原核生物的基因，直接分离就行用来构建载体的是一般是一些病毒的环形基因，用限制性核酸内切酶分别对该环形基因和目的基因进行切割，将切好的目的基因（抗虫棉基因）和环形基因通过DNA连接酶进行连接构成一个完整的基因，这个基因就是带有抗虫棉基因的重组基因 2.将目的基因转入植物细胞主要方法有：1.鸟枪法 2.根癌农杆菌转化 3.慢病毒转染农杆菌介导转化过程农杆菌介导转化过程主要分为两步：首先：农杆菌将T-DNA以单链的形式从Ti质粒上切下，然后与一系列Vir蛋白接个，这些过程都发生在农杆菌细胞内；然后：与T-DNA相连的vir E2蛋白上有核定位序列，在它的作用下，T-DNA被转入宿主细胞，然后整合宿主基因组，整合的方式主要有双链打开修复和单链缺口修复两种方式。 3.再生植株培养（详细请查阅相关课本） 4.再生植株移苗至盆栽二转基因植株分子检测 1.取再生植株叶片，进行基因组DNA提取 1 设备：移液器，冷冻高速离心机，台式高速离心机，水浴锅，陶瓷研钵，50ml离心管（有盖）及5ml和1.5ml离心管，弯成钩状的小玻棒。 2试剂 1、提取缓冲液Ⅰ：100mmol/L Tris·Cl, pH8.0, 20mmol/L EDTA, 500mmol/L NaCl, 1.5% SDS。

2、提取缓冲液Ⅱ：18.6g葡萄糖，6.9g二乙基二硫代碳酸钠，6.0gPVP，240ul巯基乙醇，加水至300ml。 3、80:4:16/氯仿:戊醇:乙醇 4、RnaseA母液：配方见第一章。 5、其它试剂：液氮、异丙醇、TE缓冲液，无水乙醇、70%乙醇、3mol/L NaAc。 3操作步骤：（一）水稻幼苗或其它禾木科植物基因组DNA提取 1. 在50ml离心管中加入20ml提取缓冲液Ⅰ, 60℃水浴预热。 2. 再生植株叶片5-10g, 剪碎, 在研钵中加液氮磨成粉状后立即倒入预热的离心管中, 剧烈摇动混匀, 60℃水浴保温30-60分钟(时间长,DNA产量高), 不时摇动。 3. 加入20ml氯仿/戊醇/乙醇溶液, 颠倒混匀(需带手套, 防止损伤皮肤)，室温下静置 5-10分钟, 使水相和有机相分层(必要时可重新混匀)。 4. 室温下5000rpm离心5分钟。 5. 仔细移取上清液至另一50ml离心管,加入1倍体积异丙醇,混匀,室温下放置片刻即出现絮状DNA沉淀。 6. 在1.5ml eppendorf中加入1ml TE。用钩状玻璃棒捞出DNA絮团,在干净吸水纸上吸干,转入含TE的离心管中,DNA很快溶解于TE。 7. 如DNA不形成絮状沉淀,则可用5000rpm离心5分钟, 再将沉淀移入TE管中。这样收集的沉淀,往往难溶解于TE,可在60℃水浴放置15分钟以上，以帮助溶解。 8. 将DNA溶液3000rpm离心5分钟, 上清液倒入干净的5ml离心管。 9. 加入5μl RNaseA(10μg/μl), 37℃10分钟, 除去RNA(RNA对DNA的操作、分析一般无影响，可省略该步骤）。 10. 加入1/10体积的3mol/L NaAc及2×体积的冰乙醇,混匀,-20℃放置20分钟左右,DNA 形成絮状沉淀。 11. 用玻棒捞出DNA沉淀,70%乙醇漂洗,再在干净吸水纸上吸干。 12. 将DNA重溶解于1ml TE, -20贮存。

作物育种学各论(玉米)试题库答案版

8、T型雄性不育系：育性稳定、孢子体不育、恢复基因Rf1和Rf2 表现显性互补、高感玉米小斑病 9、C型雄性不育系：育性稳定、孢子体不育、恢复基因Rf4和Rf5 表现重叠作用、抗玉米小斑病 10、孢子体雄性不育系：指不育系的花粉的育性受孢子体的基因型所控制，而与花粉本身所含基因无关。 11、配子体雄性不育系：指不育系的花粉育性直接受雄配子体本身的基因所决定。 12、测验种：在测定配合力时，用来与被测系杂交的品种、杂交种、自交系、不育系、恢复系等称为测验种。 13、测交种：测交所产生的杂种。 14、轮回选择：轮回选择是反复鉴定、选择、重组的过程，每完成一次鉴定、选择、重组过程便称为一个周期或一个轮回。 15、糯玉米：又称粘玉米，其胚乳淀粉几乎全由 3

支链淀粉组成。 16、普通甜玉米：以su1为基础。在乳熟期，纯合su的还原糖和蔗糖含量增加，尤其是水溶性多糖（water soluble polysaccharide）增多，使支链淀粉变为水溶多糖。 17、超甜玉米：以sh2和以bt1，bt2为基础，sh2突变体子粒的含糖量是普通玉米的10倍，其作用是在胚乳发育过程中阻止蔗糖向合成淀粉底物的转化，故使胚乳中蔗糖含量增加，淀粉减小。能较长期地保持高糖分水平。 18、杂种优势群：是指遗传基础广泛、遗传变异丰富、具有较多有利基因、较高一般配合力、种性优良的育种群体。是在自然选择和人工选择作用下经过反复重组种质互渗而形成的活基因库，从中可不断分离出高配合力的优良自交系。19、杂交种：指基因型不同的两个植株个体通过雌雄配子融合所产生的后代，作物育种上的杂交种是指基于杂种优势培育原理生产的高产优质作物品种。 4

美国玉米商业育种流程

美国玉米商业育种流程作者：曹靖生农作物科学研究正在成为产业技术链（pipeline）的关键部分。农作物遗传育种研究直接或间接服务于种子产业，这个链条涵盖了种质资源收集、保存和整理，经过前育种研究（pre-breeding）和种质创新，进入自交系和杂交种选育、新品种测试、繁殖和推广等环节。一、前育种研究一个国家的玉米育种体系包括政府主导的公益性研究和企业主导的商业育种两部分。公益性机构优先开展前育种研究，包括种质资源的搜集、保存、鉴定和改良、创新、利用，育种技术的改进与应用。还包括相关的信息服务。就玉米商业育种衔接来说，即使是满足近期目标，前育种研究大约需要经过3-5年左右时间，才能提供商业育种直接使用的基础材料。前育种研究要常抓不懈，才能源源不断地保障基础种质需求；前育种研究的方向与目标要有前瞻性，至少考虑5-10年以后的育种需求。而外来种质和地方种质改良与利用，则要着眼10-20年以后的技术需求。除了近期需求可由企业自行解决以外，中长期的技术需求属于国家公益性机构提供的共性技术服务范畴。二、美国玉米商业育种的基本流程

美国玉米商业育种通常遵循一套标准流程及系统升级方法。这套方法适用于所有玉米育种群体后裔系统的选择。每一个自交系统需经过连续6年的产量测试才可能获选，保证其产量优势、品质及稳产性，才有可能成为商业杂交种。测试的对照(Check) 品种都是当地产量最高，面积最广的商业杂交种。依据公司的财力，销售额及市场分布来决定测试规模。中小型企业的测试规模及重复数比大型公司要小。每一小区长度大约是5米到8米，包括2行，4行或6行。2行区必需把两行全部收获，4行或6行区通常只收中间两行，以消除边界的遮荫效应。6行区也可以收获中间4行。下面以美国中、小型公司测试为例：早代测试(Preliminary Test): S3到S4 材料。100,000个测试杂交组合，重复1到2次。初级测试(Pre-Experiment): S5到S6 材料。从早代测试升级8,000个测试杂交组合(8%获选)，重复4到10个点。中级测试(Experiment): S7到S8 材料。从初级测试升级400个测试杂交组合（5%获选），重复20到60个点。区域测试(Regional): S9到S10 材料。从中级测试升级30 个测试杂交种（7.5%获选），重复80到200。全国测试(National): S11到S12 材料。从区域测试升级15个测试杂交种（50%获选），重复200到400个点。商业化测试(Commercial): S13到S14 材料。从全国测试升级10个测试杂交种，在农民田间做条带试验（Stripe Test）。

转基因抗虫棉研究进展

转基因抗虫棉研究进展、问题及对策　谢德意　（河南省农科院经济作物研究所，郑州　４５０００２）　　为解决棉铃虫给棉花生产造成巨大为害这一世界性难题，从２０世纪８０年代开始，国内外相继开展了转基因抗虫棉的研究，到目前为止，美国、澳大利亚、中国等转基因抗虫棉已在生产中应用，转基因抗虫棉的研究取得了重大进展。　１转基因抗虫棉研究进展　转基因抗虫棉研究中常用的外源抗虫基因有苏云金芽孢杆菌〖ＷＴ５ＢＸ〗（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）毒素蛋白基因简称Ｂｔ基因、　蛋白酶抑制基因、　淀粉酶抑制基因、　外源凝集素基因、　几丁质酶基因、　蝎毒素基因等，目前人们已成功地将Ｂｔ基因和豇豆胰蛋白酶抑制基因（Ｃｏｗｐｅａ　Ｔｒｙｐｓｉｎ　Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ　Ｇｅｎｅ简称ＣＰＴＩ基因）分别或同时导入到棉花植株内，获得了抗虫性强且能稳定遗传的转基因植株。苏云金芽孢杆菌是一种革兰氏阳性菌，在芽孢形成过程中产生的伴胞晶体被称为δ２内毒素或杀虫晶体蛋白（ＩＣＰ，　Ｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄａｌ　Ｃｒｙｓｔａｌ　ｐｒｏｔｅｉｎ）。它可毒杀鳞翅目、双翅目和鞘翅目等的昆虫，是目前世界上应用最为广泛的生物杀虫剂。据统计已有６０多种Ｂｔ基因被报道，根据它们的杀虫范围和基因序列的同源性的不同又可大致分为六大类，即ＣｒｙＩ、ＣｒｙⅡ、ＣｒｙⅢ、ＣｒｙⅣ、ＣｒｙⅤ和Ｃｙｔ，每一类中又包含有不同的亚类，前五类称为晶体蛋白基因家族（Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｉｎ　Ｃｏｄｅｎ　Ｇｅｎｅ），而第六类称为细胞外溶解性晶体蛋白基因（Ｃｙｔｏｌｙｔｉｃ　Ｐｒｏｔｅｉｎ　Ｃｏｄｅｎ　Ｇｅｎｅ）。典型的ＩＣＰ为１３０ｋｂ左右，由两部分构成即Ｎ端的活性片段和Ｃ端的结构片段。带有结构片段的ＩＣＰ　被称为原毒素，它经过蛋白酶的消化作用后，产生有活性的毒性肽。　１９８１年，Ｓｃｈｎｅｐｆ和Ｗｈｉｔｅｌｅｙ等首次从苏云金芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ　ｓｕｂｓｐ　ｋｕｒｓｔａｋｉ）中分离并克隆了Ｂｔ基因。美国Ａｇｒｏｃｅｔｕｓ公司克隆了与δ－内毒素有关的片段，利用农杆菌介导法首次将其导入棉花中，使棉株能形成自身的杀虫蛋白。１９８８年，美国Ｍｏｎｓａｎｔｏ公司获得经改造后Ｂｔ基因的转基因棉花，１９８９年温室鉴定杀虫效果良好，１９９０～１９９２年大田试验结果表明，Ｂｔ转基因棉花在治虫和不治虫两种情况下，皮棉产量均高于对照。１９９５年正式申请并通过美国环保局的批准登记，首批发放的２个品种为ＮｕＣＯＴＮ３３Ｂ和ＮｕＣＯＴＮ３５Ｂ，１９９６年正式开始大面积商品化种植。１９９８年将ＢＸＮ基因与Ｂｔ基因同时转入一个品种中，得到了既抗虫又抗除草剂的棉花品种，１９９９年得到了双价转基因抗虫棉，预计到２００２年前后，转基因抗棉铃虫、象鼻虫的棉花可望发放种植。到目前美国国内抗虫棉种植面积大约有１００万公顷，而且岱字棉公司已在世界上十多个主产棉国推广种植其转基因棉花，包括中国、澳大利亚、南非、津巴布韦、墨西哥和印度等。　我国抗虫基因工程棉花品种的培育起步较晚，但发展很快。１９９０年，范云六等从苏云　金芽孢杆菌亚种ａｉｚａｗａｉ７—２９和ｋｕｒｓｔａｋｉＨＤ—１中分离克隆出了Ｂｔ基因。１９９１年，谢道昕等首次报道将Ｂｔ毒素基因通过花粉管途径导入我国棉花品种，其后代在实验室内虽具有一定的抗虫性，但抗虫性差，不足以致死害虫。范云六、郭三堆等对Ｂｔ基因进行了改造，获得了具有自主知识产权的抗虫性强的Ｂｔ基因。随后，中国农科院生物工程中心、中国农科院棉花研究所、山西省棉花研究所、江苏农科院经作所等单位将这些改造后的Ｂｔ基因导入到我国自育品种中棉所１２号、中棉所１６、晋棉７号、泗棉２号、泗棉３号等中，获得了我国第一批转基因棉花。到目前为止，我国共选育抗虫棉品种（系）５２个，　其中２１个通过了安全性评价，１２个通过审定。在这５２个品种（系）中，又有７个抗虫杂交棉，３个双价转基因抗虫棉。此外，河北省、安徽省还分别与美国岱字棉公司成立了合资公司，引进其转基因抗虫棉７个。据统计，１９９９年我国抗虫棉种植总面积约６０万公顷。　２转基因抗虫棉存在的问题