白菜类蔬菜转基因研究进展_高丽

中国蔬菜 2010（12）：7-13

CHINA VEGETABLES

白菜类蔬菜转基因研究进展

高 丽 崔崇士 屈淑平*

（东北农业大学园艺学院，黑龙江哈尔滨 150030）

摘 要：综述了白菜类蔬菜的抗虫、抗病、抗逆、抗除草剂、雄性不育、品质改良和筛选标记转基因育种研究现状，分析了转基因白菜研究中存在的问题，并指出未来一段时间对白菜类蔬菜转基因的研究重点仍会停留在建立高频再生体系和摸索其他有效方法上，转基因白菜类蔬菜的基因漂移和对其他非靶生物的影响以及对人类健康有无影响也会是热点研究问题。

关键词：白菜类蔬菜；转基因；研究进展；综述

中图分类号：S634 文献标识码：A 文章编号：1000-6346（2010）12-0007-07 Research Progress on Transgenosis Technology of Chinese Cabbage Group GAO Li, CUI Chong-shi, QU Shu-ping*

（Horticulture College, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, Heilongjiang, China）

Abstract：The essay summarizes the status quo of genetically-modified Chinese cabbage group research in terms of insect-resistance, disease-resistance, stress-resistance, herbicide-resistance, male-sterile, quality improvement and screening marker. It also analyzes the existing problems and points out that the research focus will still remain on establishing regeneration system with high frequency and other effective method. The genetic excursion of transgenic Chinese cabbage group, its influence on other non-target biology and whether it will harm human health will be the hot topics for future research.

Key words：Chinese cabbage group; Transgenosis technology; Research progress; Review

白菜类蔬菜是十字花科芸薹属中最重要的蔬菜作物，全国各地普遍栽培。长期以来，我国大白菜〔Brassica campestris L. ssp. pekinensis（Lour）Olsson〕主要是通过常规育种进行品种改良，随着组织培养和DNA重组技术的建立和不断完善，现代生物技术在许多作物的种质创新和新品种选育中日益得到广泛应用。自Ooms等（1985）利用农杆菌介导法在甘蓝型油菜上获得了第1株芸薹属的转基因作物以来，芸薹属作物的遗传转化获得了很大成功。白菜类蔬菜由于携带不易再生的AA基因组型（Palmer，1992），因此是芸薹属作物中最难转化的种，但是随着转化技术的发展，白菜类蔬菜的遗传转化也获得了较大进步。笔者主要对大白菜、普通白菜（Brassica campestris L. var. communis Tsen et Lee）和菜薹（Brassica campestris L. var. utilis Tsen et Lee）3个种的转基因研究进展进行了概述。

收稿日期：2010-02-11；接受日期：2010-04-01

基金项目：国家“863”计划项目（2008AA10Z154）

作者简介：高丽，女，硕士研究生，专业方向：园艺植物分子育种，E-mail：gaoli6000@https://www.wendangku.net/doc/4b14337996.html,

* 通讯作者（Corresponding author）：屈淑平，副教授，硕士生导师，专业方向：园艺植物分子育种，E-mail：qushuping@https://www.wendangku.net/doc/4b14337996.html,

8 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 2010年6月（下） 1导入的外源基因和转基因植株的获得

目前，在白菜类蔬菜上转化的目的基因种类越来越多，导入白菜类蔬菜的基因按功能来分主要有抗虫基因、抗病基因、抗逆基因、抗除草剂基因、雄性不育基因、筛选基因和品质改良基因等。

1.1抗虫基因

白菜类蔬菜的害虫主要有鳞翅目的菜青虫、小菜蛾。目前，对抗虫基因的克隆和转化的研究最多。已用于和正用于抗虫白菜类蔬菜培育的基因主要有外源凝集素基因（Leetin，Lee）、蛋白酶抑制剂基因（Proteinase inhibitor，Pin）和外源毒素基因。

外源凝集素存在于植物中，它是能够与多糖类复合物上的糖基结合的蛋白质。其抗虫原理是与昆虫消化道中肠道周围细胞膜上的糖蛋白结合，从而影响营养的吸收，达到杀虫目的。杨广东等（2003）将雪花莲凝集素基因gna转入大白菜，抗蚜性试验表明，与对照相比，转基因植株表现出明显的对蚜虫生长的抑制作用，平均能抑制蚜虫密度达20 %。张扬勇等（2003）将gna基因转入菜薹45天油青菜心，经检测表明外源基因已经整合到菜薹基因组中。邓智年等（2007）将带有核基质结合区（Matrix Attachment Region，MAR）序列的野苋菜凝集素（Amaranthus viridis L. agglutinin，AVA）基因转入大白菜丰顺，结果表明转基因大白菜对桃蚜的平均抑制率达到55.8 %。

蛋白酶抑制剂是一类广泛存在于植物中的天然抗虫蛋白质。最常用的蛋白酶抑制剂有豇豆胰蛋白酶抑制剂（Cowpea trypsin inhibitor，CpTI）、马铃薯蛋白酶抑制剂（Potato inhitor，Pin）和慈姑蛋白酶抑制剂（Arrowhead Proteinase inhibitor，API）。

豇豆胰蛋白酶抑制剂是一类由80个左右的氨基酸残基构成的小分子多肽，属于丝氨酸蛋白酶抑制剂类。它的抗虫谱广泛，对包括鳞翅目、鞘翅目以及直翅目的许多昆虫都有毒性。佘健明等（2000）将cpti基因转入普通白菜中脚黑叶和矮脚黑叶，通过分子检测证实抗虫基因已被整合到转化植株的基因组，并能在自交后代植株中遗传传递。为了提高CpTI蛋白的含量，杨广东等（2002）在cpti基因上添加内质网滞留信号KEDL编码序列，构成了修饰的cpti基因（Signal-CpTI-KEDL，即sck）并将其转入大白菜自交系GP-11和一代杂种中白4号。抗虫性鉴定证明，转基因植株对菜青虫具有一定抗性。

马铃薯蛋白酶抑制剂属于丝氨酸蛋白酶抑制剂类，抗虫谱与CpTI相似。Pin可以分为2种：PinⅠ和PinⅡ。PinⅠ的成熟肽只能抑制胰凝乳蛋白酶；PinⅡ成熟肽可分别抑制胰凝乳蛋白酶和胰蛋白酶，PinⅡ基因是一类损伤诱导表达型基因，可以利用它来调控其他外源基因，达到定时表达的目的（张军杰，2002）。所以PinⅡ比PinⅠ更有应用价值。张军杰（2002）将马铃薯胰蛋白酶抑制剂（PinⅡ）基因分别转入大白菜北京80号、福山大包头、97-9（2）、小杂66号、小杂3号、小杂5号、小杂8号、小杂12号、小杂13号和菜薹49菜心，最终获得了5株转基因大白菜和41株抗性菜薹，大白菜表现出抑虫效应。

慈姑蛋白酶抑制剂是一种可抑制多种蛋白酶的抑制剂，具有比活力高、稳定、抗虫谱广泛的特点，也是抗虫基因工程中常用的材料。张智奇等（1999）首次将慈姑蛋白酶抑制剂基因转入普通白菜浦东矮箕菜和矮抗青，获得了转基因植株。饲虫试验表明，转基因植株对鳞翅目害虫菜青虫的生长发育有一定的抑制作用。

苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringicnsis）的毒蛋白基因是目前植物基因工程应用最为广泛的抗虫基因。因为与其他抗虫基因相比，在同等表达量之下，Bt类基因产物的抗虫能力最强。Cho 等（2001）将人工合成的苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因cry1C转入大白菜，结果表明转基因

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植株对小菜蛾的抗性增强。

蜘蛛杀虫肽（SIP）属于一种昆虫毒素，具有专一性和毒性大的特点。自1995年开始，陈章良先生领导的研究人员人工合成了能编码具有37个氨基酸残基的蜘蛛杀虫肽的基因，并将其成功导入烟草（蒋红 等，1995），获得的3株转基因烟草对棉铃虫的杀虫率可达30 %～45 %，并能显著抑制昆虫蜕皮和生长发育，表现出明显的抗虫作用（蒋红 等，1996）。

有研究表明，以转抗虫基因植物为食的害虫有可能逐步对抗虫蛋白产生抗性（李洪山，2007；丁如贤，2007）。由此，研究者提出了通过导入2种以上具不同抗性机制基因来延缓害虫产生抗性的策略，其效果在棉花（郭三堆和崔洪志，1998）及烟草（王志斌和郭三堆，1999）转基因作物上已得到验证。曹传增（2003）、徐恒戬（2004）分别将蜘蛛杀虫蛋白SIP和马铃薯蛋白酶抑制剂PinⅡ基因同时转入菜薹49菜心，经检测证实，2种基因已全部整合到了转基因白菜的基因组中。

1.2抗病基因

在植物抗病毒基因工程中，外壳蛋白（CP）基因策略是最早获得成功，也是至今应用最为广泛的一种策略。这一策略已在10个属逾30种病毒上获得成功（朱常香 等，2001）。白菜类蔬菜最早见报道的转入基因就是此类基因。Jun等（1995）将番茄花叶病毒L基因衣壳蛋白（TMV-L-CP）基因转入Brassica campestris ssp. ekinensis cv. Spring Flavor，获得了6株转基因植株，该基因得到了表达并在后代中稳定遗传。芜菁花叶病毒（Turnip mosaic virus，TuMV）是马铃薯Y 病毒组的一个成员，是引起白菜病毒病的主要病原。朱常香等（2001）将芜菁花叶病毒的CP （TuMV-CP）基因导入大白菜福山包头，获得转化植株，抗病性测定结果显示，转基因植株具有明显的抗病毒侵染能力。马伟（2002）将TuMV-CP基因转入大白菜二牛心，经病毒接种试验表明：转基因T l植株发病率和病情指数明显低于对照品种，但各个单株病情指数差别较大，且随着时间的增加，抗病性有所减弱。莴苣花叶病毒（Lettuce mosaic potyvirus，LMV）也属于马铃薯Y 病毒组的一个种，研究表明，LMV-CP基因具有广谱抗性，且异源抗性比同源抗性更有效。成细华（2000）将LMV-CP基因转入到结球白菜中，获得了3株转基因植株。此外，张广辉等（1998）将花椰菜花叶病毒（CaMV）基因转入大白菜丰抗70，经抗病性鉴定表明：48.08 %的转基因植株对CaMV强株系Cabb B-JI具有较强的抗性，51.92 ％的转基因植株表现为敏感（巩振辉 等，2001）。

在植物抗病毒基因工程路线上，利用植物病毒复制酶基因也是一个很有前途的方法。于占东等（2006）将芜菁花叶病毒复制酶（TuMV-Nib）反义基因转入大白菜福山包头，经检测表明，TuMV-Nib反义基因不仅整合到大白菜基因组中，而且获得表达，转基因植株的接种测试结果表明，转基因植株具有明显的抗病特性。

Wang等（2002）将抗菌肽基因导入大白菜，获得转基因植株，抗病性测试表明转基因植株对软腐病表现出明显的抗性。

为了获得广谱抗性，也有研究者将多价基因转到白菜类蔬菜中。陈敏敏（2007）将融合基因InBING（由AFP2、TAP、Metch和BuforinⅡ 4个基因构成）转入普通白菜苏州青。其中AFP2是萝卜的抗真菌基因，TAP亦为抗真菌基因，Metch为来自果蝇的富含Pro的小肽基因，它同时抗真菌和细菌，BuforinⅡ为欧洲蟾蜍的抗菌肽基因。经检测该融合基因已经整合到植物基因组中。

此外，Zhao等（2006）将抗虫的豇豆胰蛋白酶抑制剂基因和抗病的抗菌肽基因构成双价基因转入大白菜，从而获得同时具有抗病性和抗虫性的转基因大白菜。

1.3抗逆基因

白菜类蔬菜生长经常面临低温、高盐和缺水等环境胁迫，因此逆境也成为影响白菜类蔬菜产量的一大因素。近年来，一些研究者开始考虑将抗胁迫基因转入白菜类蔬菜。有研究表明，植

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物在受到环境胁迫时，晚期胚胎发生富集（LEA）基因，会表达并增强植株的抗逆性。Park等（2005）将LEA基因转入大白菜，增强了大白菜对盐和干旱的抗性。Tseng等（2007）将玉米Cu/Zn超氧化物歧化酶基因和过氧化氢酶基因转入大白菜Tropical Pride的叶绿体，结果显示转基因植株的抗盐和抗SO2胁迫的能力增强。

1.4雄性不育基因

雄性不育系是杂种优势利用的最理想方式，雄性不育系的选育一直深受重视。而雄性不育与花粉发育相关。余沛涛等（2000）将雄性不育基因Barnase（一种嵌合的细胞核编码RNA酶基因）与TA29启动子连锁，转入大白菜，获得转基因植株。对转化苗进行解剖镜观察发现花的发育较正常，但弱小，有时不能展开，雄蕊个别发育较差，花药中花粉发育不完全，有些花药中没有花粉。刘乐承（2006）将花粉发育相关基因转入菜薹油青45菜心，获得了148株转基因植株株系，利用RNA干涉基因沉默技术可导致转基因植株的部分花粉败育。范爱丽等（2008）将胞质雄性不育系相关线粒体基因CMS7311-orf 224导入大白菜，获得2株大白菜转基因植株。

1.5抗除草剂基因

bar基因编码草丁膦（phosphinotricin，PPT）乙酰基转移酶的基因，它能将PPT转化为无毒的乙酰化形式，从而解除PPT的毒害。目前，已有很多成功获得转bar基因的例子。例如，刘凡等（1998）将bar基因转入大白菜小孢子胚状体，获得4株抗除草剂植株；张军杰（2002）将bar 基因转入菜薹49菜心，获得了9株转基因植株；曹传增（2003）将bar基因转入菜薹49菜心，获得5株转基因植株。

1.6筛选基因

筛选基因的表达产物容易检测，便于追踪基因的表达过程和筛选被转化细胞。从一定意义上来讲，bar基因也属于一种筛选基因。目前在植物表达载体中使用最多的筛选基因除了bar基因外，还有抗生素抗性基因和GUS基因。Christey等（1997）将新霉素磷酸转移酶（neomycin phosphotransferase Ⅱ，NOS-NPTⅡ-NOS）基因转入大白菜，获得了卡那抗性的大白菜植株。GUS 基因编码β-葡萄糖苷酸酶（β-glucuronidase，GUS），该酶是一种水解酶，能催化许多编码β-葡萄糖苷酯类物质的水解。当底物X-Gluc进入被测组织，若该组织发生了GUS基因转化，表达生成GUS酶，在适宜条件下，该酶可将X-Gluc水解成蓝色物质，后经氧化形成一种肉眼可见的靛蓝色物质，沉积在叶片具有GUS活性的部位或位点。Zhang等（2000）用根癌农杆菌EHA101介导GUS基因转入大白菜。方斌（2001）将GUS基因转入大白菜浙江早熟和50天快菜，分别获得5株和4株转基因植株，并通过鉴定。王火旭等（2001）将gusA基因转入大白菜自交系AB-81，获得了转基因植株。

另外，Min等（2007）将编码磷酸甘露糖异构酶的pmi基因转入大白菜作为筛选基因，从而为大白菜转基因提供了一条新的筛选方法。

1.7改良品质

转化改良白菜类蔬菜品质的基因报道得很少。目前，转入白菜类蔬菜的品质改良基因有叶球发育相关基因（BcpLH）。薛万新（2001）将BcpLH正义基因和BcpLH反义基因分别转入普通白菜上海黑叶四月慢和大白菜Da508，有4株被确定有外源基因的导入。转BcpLH反义基因大白菜出现先期抽薹变异，转BcpLH正义基因普通白菜无明显表型变化。

2转化方法

2.1借助组织培养的农杆菌转化法

农杆菌转化法是最成熟、最理想的双子叶植株转基因方法，目前已获得成功的转化植物中有

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80 ％是采用这种方法。利用农杆菌转化白菜类蔬菜的例子已有很多，利用得最多的是章鱼碱型根癌农杆菌LBA4404，但是农杆菌侵染外植体后，会大大降低外植体的分化能力，从而影响转化频率。

2.2其他转化方法

针对白菜类蔬菜难分化这一特点，人们开始将研究转向那些不借助组织培养的转化方法。近年来，许多非组织培养途径的遗传转化方法在白菜类蔬菜上进行了尝试并取得了成功。薛万新（2001）分别采用原位真空抽滤法、子房注射法、种子共培养法、花粉管通道法、蘸花法、喷花法、种子抽滤法、滴涂法将目的基因转入大白菜和普通白菜。其中，在普通白菜的转化中，只有原位真空抽滤法和子房注射法得到了抗性苗，比率分别为0.77 %和1.8 %；而在大白菜的转化中，只有原位真空抽滤法和花粉管通道法得到了抗性苗，两者的比率分别为0.63 %和0.067 %，从而可以看出真空抽滤法是对大白菜和普通白菜都有效的方法。而真空渗入法是迄今为止所用得最多的不依赖于组织培养的转化方法。刘凡（2004）用真空渗入法将目的基因转入菜薹49菜心，不同处理得到的种子转化率为0.032 %～0.267 %，植株转化率为3.45 %～80.00 %，明显高于种子转化率，影响这些转化率的因素主要是处理的季节和农杆菌的类型。徐恒戬（2004）用真空渗入法转化大白菜，得到的种子转化率为0～0.006 5 %，植株转化率为0～4.6 %，而其影响转化率的因素为大白菜的品种和植株的生长状态。曹传增（2003）采用真空渗入和花序浸渍两种方法转化菜薹49菜心，其中真空渗入法的种子转化率为0～0.236 %，植株转化率为0～13.64 %。花序浸渍法得到的种子转化率为0.179 %，植株转化率为3.45 %。目前，这些非组织培养途径的遗传转化方法的转化条件尚不成熟，还没有得到大规模的应用。

3存在问题

3.1转基因技术问题

白菜类蔬菜的遗传转化虽取得了一些进展，但还存在着很多问题。由于白菜类蔬菜再生率低，受基因型影响大，使得白菜类蔬菜的转化效率很低。因此建立高频再生体系一直是研究者探索的重要课题。

3.2转基因检测问题

转基因白菜类蔬菜目的基因的检测系统不健全且检测内容不完全。目前所做的检测基本上都停留在基因整合阶段，绝大多数都进行了PCR检测，PCR-Southern和Southern检测比率分别为37.93 %和55.17 %。PCR检测的假阳性率较高，不能有效说明目的基因已整合到植物基因组中，相应的PCR-Southern检测也只能作为一个佐证，不能像核基因组DNA的Southern杂交那样成为直接证据。由于在转基因研究中，基因沉默是一个重要问题，因此对基因进行转录和翻译水平的检测是至关重要的。但是使用了检测基因转录水平的RT-PCR和Northern的比率只有20.69 %和27.59 %，国内研究基本使用RT-PCR检测，而绝大多数国外发表的文献中均采用Northern方法。对基因翻译的检测就更少了，其中Western杂交仅见一例（Jun et al.，1995），采用ELISA的有两篇（朱常香 等，2001；于占东 等，2006）。由此可见转基因白菜类蔬菜的检测还存在着很多问题，相当一部分转基因白菜类蔬菜还需进一步确定。

3.3转基因白菜类蔬菜安全性问题

随着转基因白菜类蔬菜研究的进一步深入发展，转基因白菜类蔬菜的安全性问题也日益得到人们的关注。转基因的安全性包含了食用安全性和环境安全性。

3.3.1 食用安全性大多数转基因白菜类蔬菜转入的都是抗虫和抗病等有毒基因，这些转基因白菜类蔬菜中会包含有毒物质。这些物质会不会通过长时间量的积累对人体的健康造成影响，目前

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还无法判断。但是，目前在转基因油菜籽中已发现对人体有害的成分（Witt et al.，1991）。转基因白菜类蔬菜的毒性虽未见报导，但其食用安全性还有待进一步研究。

3.3.2 环境安全性植物容易与它的近缘种甚至其他种之间发生基因漂移现象。如果所转入的抗病虫或抗除草剂基因向其他的近缘种杂草或者是其他物种发生漂移，将会产生超级杂草、超级病菌。因此研究转基因白菜类蔬菜的基因漂移现象是非常必要的。刘凡（2004）将转bar基因大白菜分别与诸葛菜、芝麻菜、野芥菜、黑芥、埃塞俄比亚芥等9种十字花科常见杂草及大白菜、芜菁、白菜型油菜、芥菜、甘蓝型油菜、萝卜、结球甘蓝等7个栽培种进行人工授粉杂交试验，结果表明，bar基因只侵入了杂草的黑芥，对于芸薹属中的几种蔬菜，如白菜型油菜、大白菜、芜菁，入侵率达100 %；甘蓝型油菜和芥菜入侵率分别为9 %和0.03 %～6.70 %；bar基因向结球甘蓝和萝卜中的入侵率为0。由此可见，转基因大白菜还是有向其他近缘种间发生基因漂移的可能。 4展望

综上所述，转基因白菜类蔬菜的研究近十年来虽取得一定成就，但目前尚不成熟。再生困难是制约转基因白菜类蔬菜发展的重要因素，相信未来一段时间对白菜类蔬菜转基因的研究重点仍会停留在建立高频再生体系和摸索其他有效方法上。此外，转基因白菜类蔬菜的基因漂移和对其他非靶生物的影响以及对人类健康有无影响也会是热点研究问题。而这些问题将会成为转基因白菜类蔬菜研究的动力，推动其向更成熟更完善的方向发展。

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本刊常用计量单位表示法

1．时间：用a（年）、d（天）、h（小时）、min （分）、s（秒）表示。

2．面积：用km2（平方千米）、hm2（公顷）、m2（平方米）、dm2（平方分米）、cm2（平方厘米），不用亩，可暂用667 m2代替。

3．质量（原为重量）：用g（克）、kg（千克）、t （吨）表示。

4．浓度：可用 %表示质量分数和体积分数。质量浓度用kg·L-1（千克每升）、g·L-1（克每升）、mg·L-1（毫克每升）、μg·L-1（微克每升）。ppm并非单位符号，不能使用，可根据具体情况改写成质量分数mg·kg-1、体积分数μL·L-1或质量浓度mg·L-1，数值保持不变。

5．照射量：用C·kg-1（库仑每千克），不用R （伦琴），1 R=2.58×10-4C·kg-1

6．组合单位：

① 组合单位中不能插入其他信息，如“VC含量

25 mg/100 g鲜重”，应为“VC含量250 mg·kg-1（鲜样质量）”；“施肥量140 kg N/hm2”应为“施N肥量140 kg·hm-2”。

② 组合单位书写错误，如“mg/kg·d”，应写为“mg·kg-1·d-1”。

转基因作物的研究进展

生物与环境工程学院课程论文 转基因作物的研究进展 学生姓名：魏斌聪 学号：200806016139 专业/班级：生物工程081班 课程名称：生物工程原理 指导教师：陈蔚青教授 浙江树人大学生物与环境工程学院 2011年5月

转基因作物的研究进展 魏斌聪 （浙江树人大学生物与环境工程学院生工081班浙江杭州310015） 摘要：人们将所需要的外源基因(如高产、抗病虫害优质基因) 定向导入作物细胞中, 使其在新的作物中稳定遗传和表现,产生转基因作物新品种, 是大幅度提高作物产量的一项新技术。本文先描述了转基因作物的发展进程，对其基因问题的研究作了讨论，并列出转基因作物目前存在的主要问题并作分析，最后对此项技术作出展望。 关键词：转基因作物；DNA技术；基因导入；安全性 前言 转基因植物（transgenic plant），是指基因工程中运用DNA 技术将外源基因整合于受体植物基因组、改变其遗传组成后产生的植物及其后代。转基因植物的研究主要在于改进植物的品质，改变生长周期等提高其经济价值或实用价值。[ 1 ]其主要范围是在作物方面，如可食用的大豆、玉米等，或者可投入生产的棉花等作物。 从表面上看来，转基因作物同普通植物似乎没有任何区别，它只是多了能使它产生额外特性的基因。从1983年以来，生物学家已经知道怎样将外来基因移植到某种植物的脱氧核糖核酸中去，以便使它具有某种新的特性：抗除莠剂的特性，抗植物病毒的特性，抗某种害虫的特性。[ 2 ]这个基因可以来自于任何一种生命体：细菌、病毒、昆虫等。这样，通过生物工程技术，人们可以给某种作物注入一种靠杂交方式根本无法获得的特性，这是人类9000年作物栽培史上的一场空前革命。[ 3 ] 1 转基因作物的发展进程 转基因作物的研究最早始于20世纪80年代初期。1983年，全球第一例转基因烟草在美国问世。1986年，首批转基因抗虫和抗除草剂棉花进入田间试验。1996年，美国最早开始商业化生产和销售转基因作物(包括大豆、玉米、油菜、

浅谈我国转基因水稻的研究(一)

浅谈我国转基因水稻的研究(一) 论文关键词]水稻转基因论文摘要]稻转基因研究是国内外植物分子遗传学研究的热点之一。目前，水稻转基因研究在我国已取得显著进展。详细介绍转基因技术，并阐明我国转基因技术在水稻上的应用及研究进展， 水稻是我国的重要经济作物和粮食作物。水稻分布极其广泛，由于生态环境的复杂性和所处地理环境的影响，水稻在漫长的进化过程中，形成了极其丰富的遗传多样性，染色体组型和数目复杂多样，成为研究稻种起源、演化和分化必不可少的材料。 植物转基因技术是利用遗传工程手段有目的地将外源基因或DNA构建，并导入植物基因组中，通过外源基因的直接表达，或者通过对内源基因表达的调控，甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达，使植物获得新性状的一种品种改良技术。它是基因工程、细胞工程与育种技术的有机结合而产生的一种全新的育种技术体系。转基因技术可以将水稻基因库中不具备的各种抗性或抗性相关基因转入水稻，进一步拓宽了水稻抗病基因源，为抗病育种提供了一条新途径。 一、国内外的转基因技术 转基因技术自20世纪70年代诞生以来，已经取得迅速的发展。到目前为止，中国已经是全球第4大转基因技术应用国。 转基因生物技术的应用，大多分布在抗虫基因工程、抗病基因工程、抗逆基因工程、品质基因工程、品质改良基因工程、控制发育的基因工程等领域。中国是继美国之后育成转基因抗虫棉的第二个国家。现在河北省与美国孟山都合作育成33B抗虫棉（高抗棉铃虫、抗枯萎病、耐黄萎病）。由中国农科院生物中心、江苏省农科院导入Bt基因，由安徽省种子公司，安徽省东至县棉种场共同选育的抗虫棉“国抗1号”在安徽省已通过审定。国际水稻所将抗虫基因导入水稻，育成抗二化螟、纵卷叶螟的转基因水稻。中国农科院、中国农业大学、中国科学院、河南农科院等许多科研单位和高校将几丁质酶和葡聚糖酶双价基因导入小麦育成抗病转基因小麦、转基因烟草、转基因水稻等等。英国爱丁堡大学将水母发光基因导入烟草、芹菜、马铃薯等作物，获得发光作物，驱赶害虫。 至于油菜方面利用转基因工程培育雄性不育系及其恢复系的研究，亦取得了突破性的进展。比利时为了提高菜饼粗蛋白质的含量，将一种草控制的蛋白质基因转移到油菜上来，选出高蛋白质含量的转基因油菜品种。瑞典Svalow-Weibull等公司利用基因工程技术将外源基因导入甘蓝型油菜，培育成抗除草剂油菜新品种；比利时PGS公司采用基因工程手段创造出新的油菜授粉系统；法国应用原生质体融合技术将萝卜不育细胞质的恢复基因引入甘蓝型油菜，充分利用萝卜不育细胞质不育彻底的特性，实现了萝卜不育细胞质的三系配套，对推动全球杂交油菜育种具有革命性的影响。 二、我国转基因技术在水稻上的应用及研究进展 我国是农业超级国，因此，中国人吃饭问题的关键是水稻问题（高产和抗性问题），而水稻问题的核心便是转基因技术在水稻中的成功应用。 近年来，植物抗病毒基因工程的技术路线已趋向成熟，国内外相继开展了水稻东格鲁病、条纹叶枯病、黄矮病、矮缩病等8种病毒病的转基因育种研究，将各病原病毒的外壳蛋白基因、复制酶基因、编码结构或非结构蛋白基因干扰素CDNA等分别导入水稻，获得了抗不同病毒病的转基因株系或植株。在我国，转基因技术在水稻中的应用已经取得了惊人的成果。（一）转基因技术在提高水稻植株的抗Basra除草剂的成果 王才林等利用花粉管通道法将抗Basta除草剂的bar基因导入水稻品系“E32”，获得转基因植株。抗性鉴定表明，转基因植株能充分表达对Basta除草剂的抗性；通过对转基因植株后代PCR分析，证实bar基因已整合到受体植株的基因组中，遗传分析表明，bar基因能在有性生殖过程中传递给后代，并在T代开始分离出抗性一致的稳定株系。段俊等利用转基因技术，

转基因技术的研究进展

作物转基因技术的研究进展 摘要：作为生物技术领域的前沿，转基因技术已在多种植物上取得重大进展。本文主要介绍了当前作物转基因技术的三大主流方法：农杆菌介导法、基因枪介导法和花粉管通道法，并阐述了这几种转基因技术在水稻、小麦、棉花、玉米、大豆，甘薯等几种主要农作物的应用进展状况。 关键词：转基因技术、农作物、应用 Genetically Modified---转基因，简称GM，是指运用科学手段从某种生物体中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，再从结果中进行数代的人工选育，从而获得特定的具有变异遗传性状的物质。而其衍生出的转基因技术就是将人工分离和修饰过的基因导入到目的生物体的基因组中，从而达到改造生物的目的，即把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。 1983年比利时科学家Montagu 等人和美国Monsanto 公司Fraley等人分别将T- DNA上的致瘤基因切除并代之以外源基因,获得了世界上第一株转基因植株———转基因烟草。自此之后，作物转基因技术得到了迅速发展.截至目前,几乎所有的作物都开展了转基因研究,育种目标涉及到高产、优质、高效兼抗性及多用途等诸多方面.一批抗病、抗虫、抗逆、抗除草剂等转基因作物已进入商品化生产阶段. 国际农业生物技术应用服务组织2 月13 日在京发布的1 份报告显示，全球27 个国 家超过1800 万农民，2013 年种植转基因作物，种植面积比2012 年增加了500 万公顷。此外，首个具有耐旱性状的转基因玉米杂交品种亦于2013 年在美国开始商业化。 据该报告显示，全球转基因作物的种植面积于转基因作物商业化的18 年中增加了100 倍以上，从1996 年的170 万公顷增加到2013 年的1.75 亿公顷，其中美国仍是全球转基因作物的领先生产者，种植面积达7010 万公顷，占全球种植面积的40%。国际农业生物技术应用服务组织创始人兼荣誉主席、本年度报告作者Clive James 表示，目前排名前10 位的国家种植转基因作物的面积均超过100 万公顷，这为将来转基因作物的多样化持续发展打下了广泛基础。在种植转基因作物的国家中，有19 个为发展中国家，8 个为发达国家；发展中国家的种植面积连续2 年超越发达国家。 目前，作物遗传转化的方法有农杆菌介导法、基因枪法、电激法、PEG 法、脂质体法、低能离子束法、超声波介导法、显微注射法、花粉管通道法等.但在当前作物基因工程研究中,主要采用农杆菌介导法、基因枪法、花粉管通道法,这三种转基因技术也相对较为成熟. 一、农杆菌介导法 农杆菌介导法是指农杆菌侵染植物时，受到植物受伤后释放的酚类物质的刺激，活化质粒上Vir 区基因的表达，将质粒上的另一段DNA（T-DNA）共价整合到植物基因组上，在植物体内表达而改变植物的遗传特性。农杆菌介导法的转化效率受众多因素影响，如农杆菌侵染外植体的影响因素、外植体再生能力的内在因素和环境条件（pH、温度和光照条件）等[32]，此法具有流程简单、仪器设备便宜、拷贝数低[33]，且基因沉默少，转移的基因片段长等优点。 农杆菌介导法是获得第一个转基因植物的方法，迄今为止，农杆菌介导法获得的转基因植物占转基因植物总数85%，已成为植物基因转化首选方法。 二、基因枪介导法 基因枪法又称微弹轰击法，是将外源基因包裹在直径1~2 nm的钨或金颗粒表面，加速轰击植物外植体靶组织，穿过植物细胞壁和细胞膜而将外源基因带入植物细胞。因此，通过该方法进行DNA的转移过程不受外植体基因型的限制，可以将外源基因转移至几乎所有的植物细胞、组织器官和原生质体中。 最早的基因枪是由美国Cornel 大学的Sanford 等在1987 年研制成功的。目前基因枪介

大白菜病虫害图谱及防治方法

1.大白菜黑斑病 大白菜黑斑病 发病症状 大白菜黑斑病又称黑霉病，各地均有发生。 主要危害叶片。老叶先发病。病斑灰褐色至黑褐色，呈圆形，有明显较稀的同心纹，边缘有黄色晕环。潮湿时病斑有一层黑霉。病斑直径2-6毫米，发病重时引起叶片变黄干枯。茎和柄病斑呈纵条形，也生有黑色霉状物。 发病特点 该病为真菌性病害，病原菌为链格孢（Alternariaraphani）。病原菌主要在病残体上、土壤中、采种株上及种子表面越冬，成为初侵染源。病原菌借气流传播。当温度在10-35℃的条件下均能引起发病，发病适宜温度为17℃。病原菌在冷水中存活1个月，在土中可存活3个月。白菜生长中后期易发病和流行。病害治疗方法 ⑴种子处理。用50%异菌脲可湿性粉剂或75%百菌清可湿性粉剂拌种，用量为种子重量的0.4%。 ⑵农业措施。实行轮作；选用抗病品种；收获后及时清洁田园，翻晒土地，减少田间菌源；使用充分腐熟的堆肥。 ⑶药剂防治。发病初期喷药，常用药剂有64%杀毒矾可湿性粉剂500倍液，75%百菌清可湿性粉剂500-600倍液，70%代森锰锌可湿性粉剂500倍液，58%甲霜灵锰锌可湿性粉剂500倍液，40%灭菌丹可湿性粉剂400倍液，50%异菌脲可湿性粉剂1000倍液。每隔7-10天防治1次，连续防治3-4次。

2.大白菜假黑斑病 大白菜假黑斑病 发病症状 主要危害叶片，生长衰弱的叶片和种荚易发病。病斑近圆形，浅灰褐色。湿度大时生有灰黑色霉层。严重时病斑互相融合，引起叶片干枯。 发病特点 该病为真菌性病害，病原菌为细链格孢（A.tenuis）。病原菌在留种母株、种子表面、病残体上或土壤中越冬或越夏，成为初侵染源。病原菌借气流传播蔓延，形成初侵染源和再侵染。湿度为17℃左右时大白菜最易发病。 病害治疗方法 ⑴种子处理。用种子重量0.4%的75%百菌清可湿性粉剂拌种。 ⑵农业措施。实行轮作；收获后清洁田园；施用腐熟的堆肥。 ⑶药剂防治。发病初期喷药，常用药剂有75%百菌清可湿性粉剂500-600倍液，70%代森锰锌可湿性粉剂500倍液，58%甲霜灵锰锌可湿性粉剂500倍液，40%灭菌丹可湿性粉剂400倍液，50%异菌脲可湿性粉剂或其复配剂1000倍液。

水稻转基因育种研究进展 7

水稻转基因育种研究进展 王彩芬,安永平,韩国敏,张文银,马　静 (宁夏农林科学院农作物研究所,宁夏永宁　750105) 摘要:对水稻转基因技术在抗虫、抗病、抗逆及改良米质等方面的进展进行了综述。 关键词:水稻;　转基因育种;　进展 中图分类号:S511.035.3 文献标识码:A 文章编号:1002-204X(2005)06-0055-03 20世纪下半叶以来,由于分子生物学研究的巨大成就,使生物学成为自然科学的带头学科,它的理论和方法已渗透到生命科学的许多领域,为生命科学的研究带来新的思维方式和研究手段。基因工程技术在植物遗传育种上应用很广泛,并取得了显著成就。 水稻是最重要的粮食作物之一,世界上约有一半以上的人口以稻米为主食。据专家预测,到2025年在现有稻谷产量的基础上再增加60%才能满足需要(K hush,1995)。随着人口的增长和耕地面积的减少,世界尤其是我国将面临粮食问题的严峻挑战,培育优良品种是提高稻谷产量的主要途径。传统的育种技术已为培育水稻新品种做出了巨大贡献,并将在今后继续发挥主导作用,但由于品种资源的贫乏,单靠传统育种已很难有大的突破。基因工程技术为水稻分子标记辅助育种、水稻转基因育种提供了一条新途径。转基因技术可以将水稻基因库中不具备的抗病、抗虫、抗除草剂、抗旱、耐盐、改善品质、提高产量等基因转入水稻,从而实现水稻种质创新和为生产提供优良品种。自1988年以来,国内外已得到了许多水稻转基因植株,涉及到抗虫、抗病、抗除草剂、抗旱、耐盐、改良品质等重要农艺性状,有些已进入田间试验和应用阶段。 1　水稻转基因育种进展 植物转基因育种是利用遗传工程的手段,有目的地将外源基因或DNA构建导入植物基因组,通过外源基因的直接表达,或通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达,使植物获得新的性状的一种品种改良技术。在植物分子生物学研究的众多材料中,水稻不仅是世界重要粮食作物,而且由于其基因组较小、重复序列较少的优点而成为一种重要的分子遗传学研究的单子叶模式植物,基因组测序已完成。自1988年首次获得转基因水稻以来,水稻转基因技术已获得突飞猛进的发展,目前已成功获得籼稻、粳稻、爪哇稻的转基因植物。随着基因枪转化技术的建立和根癌农杆菌介导转化法的成功,水稻基因转化技术日益完善。而且转移目标基因已从报告基因或筛选标记基因进入改良水稻抗性和适应性,以及改善品质,提高产量等重要基因的利用。 1.1　抗虫转基因水稻育种 水稻是虫害最多的大田作物,稻螟虫和稻飞虱危害最为严重,水稻中抗虫资源贫乏,转基因技术为抗虫品种的培育提供了一条新途径。自从1989年实现苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)抗虫基因转化水稻并得到再生植株以来,转抗虫基因水稻的研究取得了很大进展。转抗虫基因水稻包括转Bt基因、转蛋白酶抑制基因和转凝集素基因。在转Bt基因的研究方面,中国农科院生物技术中心杨虹等(1989)将Bt基因导入水稻品种台北309、中花8号的原生质体并获得再生植株;Fujim oto等(1993)通过电激法将cry LAb 基因导入水稻,首次报道了转Bt基因水稻对二化螟和稻纵卷叶螟的抗性。项友斌等(1999)利用农杆菌介导实现了苏云金杆菌抗虫基因cryI A(b)和cryI A(c)在水稻中的转化;黄健秋等(2000)利用农杆菌介导获得转(Bt)基因秀水11和春江11植株;薛庆中等(2002)利用农杆菌介导获得转双价抗虫基因(cryI Ac和豇豆胰蛋白酶抑制基因C pTI)浙大19植株;朱常香等(2002)获得Bt和X a21共转化水稻(C48)植株。近几年转Bt基因研究越来越多,进展很快,在籼稻、香稻、爪哇稻、杂交稻、深水稻中获得成功,选育出克螟稻1号、2号、3号(舒庆尧等,1998)。转Bt基因水稻在我国已进入环境释放阶段,有望培育出应用于生产的抗虫品种。 在转蛋白酶抑制剂基因水稻研究方面,通过电激介导原生质体转化,Xu等(1996)把豇豆胰蛋白酶抑制剂基因C pT i转入粳稻品种台北309,转基因植株对大螟和二化螟2种水稻虫害都具有抗性;通过基因枪介导马铃薯蛋白酶抑制剂基因PinⅡ转化水稻,Duan等(1996)获得了Nipponbare、台南67和Pi4等3个粳稻品种的抗大化螟转基因株系;Lee等(1999)利用PEG介导法将大豆K units胰蛋白酶抑制剂(SK TI)的cDNA转入粳稻Nagdongbyeo的原生质体,再生转基因植株的后代抗褐飞虱。曾黎琼等(2004)利用农杆菌介导将马铃薯蛋白酶抑制剂基因(PinⅡ)导入玉优1号、HT-7中;孔维文等(2004)利用农杆菌介导将PT A和马铃薯高赖氨酸蛋白基因(S B401)同时转入超级杂交稻亲本材料1826中。在转凝集素基因水稻研究中,主要是转雪莲花凝集素(G NA)基因,采用基因枪法,英国John Innes Centre(Maqbool等,1999;Rao等,1998;Sudhakar等,1998)把G NA基因导入AS D16、M5、M7、M12、FX92D、Basmati370等籼稻品种中,得到200多株转基因植株,G NA在水稻中呈高水平的组成性表达(用Ubi启动子)或韧皮部专一性表达(用Rssl启动子),转基因植株抗褐飞虱。在我国,傅向东等(1997)用G NA基因枪转化水稻IR72、IR76、珍汕97和秀水11等品种,部分转基因植株子代对褐飞虱有一定抗性;T ang(唐克轩等,1999)通过基因枪介导实现了G NA 基因和X a21基因的共转化,得到了转基因植株。唐克轩等(2003)利用农杆菌介导将半夏凝集素基因(pta)导入粳稻鄂宛105、中花12和籼稻E优532中,获得7个转基因纯系。 1.2　抗病转基因水稻育种 抗病转基因水稻包括转抗病毒基因、抗真菌病害基因和抗细菌病害基因。抗病毒转基因已开展了8种病毒的转基因研究,包括水稻通枯罗病毒(rice tungro disease)、水稻齿叶矮缩病毒(rice ragged 收稿日期:2005-07-21 作者简介:王彩芬(1968-),女,副研究员,从事水稻花培育种研究。T el:0951-*******E-mail:caifen-68@https://www.wendangku.net/doc/4b14337996.html,

蔬菜病虫害常见

蔬菜主要病虫害种类及适用农药品种 一、病虫种类： 1、苗期病害发生作物：叶菜类、瓜类、茄果类苗期。合用农药：恶习霉灵、甲基立枯磷、苗菌净、多氧霉素、甲霜灵锰锌。 2、霜霉病类发生作物：瓜类、葱类、叶菜类。合用农药：甲霜灵锰锌、百菌清、氰霜唑、杀毒矾、克露、氟吗锰锌、疫霜灵。 3、疫病类型发生作物：瓜类、葱类、叶菜类。合用农药：甲霜灵锰锌、百菌清、氰霜唑、杀毒矾、克露、氟吗锰锌、疫霜灵。 4、早疫病类发生作物：辣椒、黄瓜、葱、芋等。合用农药：代森锰锌、可杀得、百菌清、甲霜灵锰锌、杀毒矾、异菌。 5、晚疫病类发生作物：番茄、马铃薯。合用农药：甲霜灵锰锌、氟吗锰锌、氰霜唑、金雷多米尔、克露、蓝保、可杀得。 6、炭疽病类发生作物：甜椒、白菜、黄瓜、菜豆。合用农药：炭特灵、施保功、农抗120、年夜生、绿亨一号、多福、多氧霉素。 7、白粉病、锈病类发生作物：瓜、豆、葱类。合用农药：晴菌唑、烯唑醇、三唑酮、百菌清、武夷霉素、农抗120、多氧霉素。 8、黑斑病类发生作物：白菜、甘蓝、花椰菜、萝等。合用农药：百菌清、杀毒矾、代森锰锌、农抗120。 9、根腐病类发生作物：瓜类、茄果类。合用农药：根腐灵、多菌灵、双效灵、壮生、百菌通、多氧霉素。 10、枯萎病类发生作物：番茄、菜豆、瓜类等。合用农药：杀菌王、甲基硫菌灵、根病净、绿亨二号、克菌、多氧霉素。 11、细菌性叶斑类发生作物：黄瓜、菜豆、甜椒、菜豆。合用农药：杀菌王、龙克菌、克菌康、硫酸、链霉素、新植霉素、波尔多液。 12、细菌性青枯、软腐、黑腐、黑斑病类发生作物：茄果类、十字花科。合用农药：杀菌王、龙克菌、克菌康、硫酸、链霉素、新植霉素、波尔多液。 13、病毒类发生作物：各类蔬菜。合用农药：病毒A、菌毒清、菌毒必克、素灭星植病灵、毒畏、镇毒。 14、小菜蛾、菜青虫等害虫发生作物：十字花科蔬菜。合用农药：菜喜、

转基因食品发展现状及未来趋势

转基因食品发展现状及未来趋势 一、转基因食品的发展现状： 1、定义： 转基因食品是指利用基因工程技术在物种基因组中嵌入了外源基因的食品，包括转基因植物食品、转基因动物食品和转基因微生物食品。 转基因的基本原理与常规杂交育种有相似之处。但转基因比杂交具有更高的选择性。通过基因工程手段将一种或几种外源性基因转移至某种生物体，并使其具有效表达出相应的产物，这样的生物体作为食品或以其为原料加工生产的食品。 2、分类： 1）植物性： 例如，面包生产需要高蛋白质含量的小麦，而目前的小麦品种含蛋白质较低，将高效表达的蛋白基因转入小麦，将会使做成的面包具有更好的焙烤性能。 2）动物性： 比如，牛体内转入了人的基因，牛长大后产生的牛乳中含有基因药物，提取后可用于人类病症的治疗。 3）微生物： 微生物是转基因最常用的转化材料，应用也最广泛。例如，生产奶酪的凝乳酶，以往只能从杀死的小牛的胃中才能取出，现在利用转基因微生物已能够使凝乳酶在体外大量产生，避免了小牛的无辜死亡，也降低了生产成本。 3、利弊： 优点：可增加作物单位面积产量；可降低生产成本；通过转基因技术可增强作物抗虫害、抗病毒等的能力；提高农产品的耐贮性，延长保鲜期，满足人民生活水平日益提高的需求；可使农作物开发的时间大为缩短；可以摆脱季节、气候的影响，四季低成本供应；打破物种界限，不断培植新物种，生产出有利于人类健康的食品。 缺点：增产，如果遇到雨雪的自然灾害，也有可能减产更厉害。且多项研究表明，转基因食品对哺乳动物的免疫功能有损害。更有研究表明，试验用仓鼠食用了转基因食品后，到其第三代，就绝种了。 4、安全性问题： 1）毒性问题 对于基因的人工提炼和添加，可能在达到某些人们想达到的效果的同时，也增加和积聚了食物中原有的微量毒素。 2）过敏反应 对于一种食物过敏的人有时还会对一种以前他们不过敏的食物产生过敏。 3）营养问题 外来基因会以一种人们还不甚了解的方式破坏食物中的营养成分。当科学家把一个外来基因加入到植物或细菌中去，这个基因会与别的基因连接在一起。人们在服用了这种改良食物后，食物会在人体内将抗药性基因传给致病的细菌，使人体产生抗药性。 4）威胁环境

转基因食品发展进程研究进展

转基因食品发展进程研究进展 生命科学与工程学院生物科学 20111340011012 黄智超 摘要：随着人口增长，人们对食物需求越来越大。但是耕地数量有限，并且随着城市化，耕地资源也越来越紧张。人们迫切需要通过科技的力量为人类提供更多的食物。与此同时转基因技术纳入人们的视线，并且逐渐转深入人的生活。随着转基因技术的飞速发展，转基因食品的利弊和安全性受到更多人的关注，对此，大家的看法不一，政府也出台了许多的制定各种政策和法规对其进行管理。消费者对转基因食品的了解还不够，引出了很多热议。 关键词：转基因食品发展进程安全性 随着转基因食品不断进入老百姓的餐桌，学者和公众对转基因食品的安全性展开了激烈的讨论。本文主要是从人类健康的角度来对转基因食品的安全性进行初步的探讨。 一、转基因食品的概念与发展 转基因技术是指使用基因工程或分子生物学技术，将遗传物质导入活细胞或生物体中，产生基因重组现象，使之表达并遗传的相关技术。[1] 转基因食品(genetically modified food)是指以转基因生物为原料加工生产的食品，利用分子生物学手段，将某些生物基因转移至其他生物上，使其出现原物种不具有的性状或产物，针对某一或某些特性，以植入异源基因或改变基因表现等生物技术方式，进行遗传因子的修饰，使动植物或微生物具备或增加特性，进而达到降低生产成本，增加食品或食品原料的价值的目的[2]。 自第一例转基因作物(烟草)问世以来,转基因植物的研究得到了迅速发展.1986年美国和法国首先将转基因植物移入大田。1994年美国孟山都公司研制的延熟保鲜转基因西红柿在美国批准上市。随后转基因食品的开发研究迅猛发展,1996年,全世界约有600多项植物生物技术研究成果进入田间试验。2002年全球种植面积达5800万hm2。发展中国家是转基因作物主要种植国,除阿根廷外还有巴西、中国、埃及、印度和南非[11]。 二、转基因食品被认可的原因 1、较高的营养价值 通过转基因技术，Lucca等人将一个菜豆的铁蛋白基因导入水稻，使其铁的含量增加了2倍[3]。然后，他们将来自As—pergillusfumigatus的一个热稳定植酸酶基因导入水稻，以降低水稻中的植酸含量，减少与铁的结合。在模拟消化实验中，植酸酶活性已足够完全降解植酸。这样，由于铁含量的提高，富含半胱氨酸的多肽，有利于极大的改善食用大米人群中铁的营养，解决世界人口缺铁问题。 2、较高的作物产量 盐碱、干旱、病虫害是造成农作物绝收、减产的主要原因之一，利用DNA 重组技术细胞融合技术等基因工程技术将多种抗病毒、抗虫害、抗干旱、耐盐碱

转基因水稻简介

转基因水稻简介 水稻是世界上最重要的粮食作物之一，杂种优势的成功利用使得水稻产量得到了极大的提高，为解决世界范围内的粮食危机做出了极大的贡献。但是，自20世纪80年代以来，杂交水稻的产量就处于徘徊不前的局面。不断提高水稻产量和改良其品质是当前水稻育种的重要任务，这一任务的完成单纯依靠传统的遗传育种是不可能实现的。 80年代产生的转基因技术由于直接在基因水平上改造植物的遗传物质、可定向改造植物的遗传性状、外源基因的转入打破了物种之间的生殖隔离障碍、丰富了基因资源等优点而弥补了常规育种方法的不足，得到了前所未有的发展。许多学者在水稻的转基因研究上做了大量工作并取得了很大的进展，为水稻的遗传改良奠定了基础。 转抗虫基因： 害虫是危害我国农业生产的主要限制因素，大量化学农药的使用不但污染环境，而且也使得有益昆虫的数量锐减，害虫的抗药性不断加强。此外，化学杀虫剂使用后的农药残留对人畜都会有严重的危害。因而植物抗虫基因工程成为科学家的研究热点领域之一。由于水稻本身没有足够的抗虫基因，目前研究者利用人工合成或从其它生物中克隆的抗虫基因转化到水稻栽培品种中，提高品种的抗虫性。 在水稻抗虫转基因方面，使用得较多的基因有：苏云金杆菌毒蛋白基因(Bt)、蛋白酶抑制剂基因(Pin2，SKTI，OC—IAD86，Cp-Ti)、植物凝集素基因(GNA)等，将这些基因导入水稻，可使水稻产生对二化螟虫、三化螟虫、稻纵卷叶螟等鳞翅目害虫及蝗虫、褐飞虱、线虫的抗性。Bt毒蛋白基因是目前使用最广的基因，众多的研究都表明用转基因的方法将Bt毒蛋白基因导入常规水稻可使水稻对螟虫的抗性提高刚。 转抗病基因： 病害(包括真菌病、细菌病和病毒病)是影响我同农业生产的另一类重要限制因素。在我国，大面积发生且危害严重的病害有水稻稻瘟病、纹枯病、白叶枯病，因此，我国科学家在抗病基因工程方面也开展了大量的工作。 转抗逆基因： 逆境是限制植物生长、影响产量形成的重要因素之一。抗逆基因的分离、克隆、转化一直受到科学家们的高度重视。目前已分离出大量的抗逆相关基因，并在抗逆基因的遗传转化中取得了明显的成绩。Hossan等已分离克隆出3个与水稻耐淹能力有关的基因pdc I，pdcⅡ，pdcⅢ，并转入水稻中获得部分转基因植株．Rathinasabathi等将烟草中的CMO基因导入水稻，获得了具有很强抗旱性的转基因水稻．日本村田纪夫将甜菜碱生物合成酶基因codA导入水稻，获得了耐碱性的转基因水稻植株．高倍铁子等将编码大肠甜菜碱生物合成酶基因ktA导入水稻，获得了耐盐性强的转基因水稻植株。

转基因食品的发展现状与前景

转基因食品的发展现状与前景 姓名：陈力榕学号：2013312003 专业：生物科学 摘要：本文综述了转基因食品的发展现状及前景，对转基因食品的安全性作出了客观的评价。 关键字：转基因食品发展现状发展前景 1.转基因食品的发展现状 1.1转基因食品的定义 所谓转基因食品，就是通过基因工程技术将一种或几种外源性基因转移到某种特定的生物体中，并使其表达出相应的产物，此过程叫转基因。一转基因生物为原料加工生产的食品就叫转基因食品。 1.2转基因食品的现状 从世界上最早的转基因作物（烟草）于1983年诞生，到美国孟山都公司转基因食品研制的延热保鲜转基因西红柿1994年在美国批准上市，转基因食品的研发迅猛发展，产品品种及产量也成倍增长，转基因作为一种新兴的生物技术，很多人还不了解，使得转基因食品的安全性成为人们关注的焦点。目前，我国的不少转基因技术属世界领先水平，但应用很少。 2.转基因食品的发展前景 2.1转基因食品的优点 可增加作物单位面积产量；可降低生产成本；通过转基因技术科增加作物抗虫害、抗病毒等的能力；提高农产品的耐贮性，延长保鲜期，满足人民生活水平日益提高的需求；可使农作物开发的时间缩短；可以摆脱季节、气候的影响，四季低成本供应；打破物种界限，不断培植新物种，生产出有利于人类健康的产品。 2.2转基因食品的缺点 增产，如果遇到雨雪的自然灾害，也有可能减产更厉害。且多项研究表明，转基因食品对哺乳动物的免疫功能有损害。更有研究表明，实验用仓鼠食用了转基因食品后，到其第三代，就绝种了。此外，在安全性方面，有毒性问题、过敏反应、营养问题、威胁环境等问题也尚未解决。 2.3转基因食品的前景 2.3.1转基因食品的安全性受到质疑 人们怀疑，转基因农作物和以此为原料的转基因食品对人体是否也有危害。目前这些问题尚无法作出明确的解释。 2.3.2转基因食品的发展趋势不可阻挡 应当看到，从世界范围看，转基因食品并不是随意推向市场的，是在保护人民健康和资源环境的基础上进行的。从长远看，利用基因工程改良农作物已势在必行。 3.结论 总之，转基因食品有利有害，它对人类的健康到底利大于弊还是反之我们都无从考证，中国需要的是像转入野生大豆耐盐基因获得转基因大豆品种这样的无害而有益的转基因粮食作物，而不是像BT转基因水稻那样有害的食品。

蔬菜病虫害绿色防控技术

蔬菜病虫害绿色防控技术 当前，我国蔬菜种植业高度重视绿色无公害蔬菜的种植。随着人们对于蔬菜的无公害要求越来越高，就要求蔬菜在栽培的过程中，一定要实现对于病虫害的全面控制，使得其处于最小的范围内，且能控制成本的投入，以此来提高经济效益以及蔬菜的品质，实现无公害蔬菜的生产。 1 “三诱一生”绿色防控技术 1.1 黄板诱杀技术采用此种绿色防控技术是利用蔬菜中的蚜虫以及粉虱等对黄色趋向性的特点，在蚜虫发生时便防止诱虫黄板，并将其以棋盘式的布局状况插置在田间。需要注意的是，要将黄板的底部比植株的顶端高出20 cm左右，在黄板上沾满了蔬菜虫害后及时地进行更换。 1.2 灯光诱杀害虫多数情况下存在驱光、波、色和性的特点。简单来讲，其在接受光波色性等方面存在一定的限度，可以利用这样的特点，实现对于害虫的捕杀。具体来讲，主要采用以下的几种方式：近距离的使用光；远距离的使用波；或者引诱害虫去扑灯。通过上述的方式方法，不仅仅可以实现对于害虫的扑杀，还可以在降低害虫数量，保证健康的蔬菜成长环境方面发挥着积极作用。 1.3 利用性外激素诱杀采用人工合成的性外激素或者将活雌虫作为诱饵，实现对于雌活体的捕杀。这种方式的优势在于：简单易操作，不需要消耗太多的成本，可以在蔬菜害虫数量不多的情况下使用，往往可以取得理想的效果。具体来讲，其操作步骤如下：首先，使用防

虫网制造一个圆形的笼子；其次，在每个笼子里面放置1～2头没有交配的雌虫；接着笼子掉在水盆上，水盆中最好加入适量的煤油，在每天黄昏的时候放到菜地中去，可以有效地诱杀众多雄蛾。 1.4 生物农药预防蔬菜病虫害的发生还需要做好以下工作：在施加有机肥的时候，应该充分考量不同素材养分多样化的特点，坚持做到具体问题具体分析。这样做的好处在于：一方面，实现蔬菜抵抗能力的提升；另一方面，对于增加蔬菜的数量和质量来讲，是至关重要的。更能减少对蔬菜施药次数和剂量，实现无公害蔬菜的目标。 2 生物防治技术 2.1 利用虫害天敌在预防蔬菜虫害上，可以积极采取措施去保护瓢虫的成长环境，借助瓢虫捕杀害虫的自然规律，实现对于蔬菜病虫害的控制和管理。这种方式最大的优势在于：高效，经济。从理论上来讲，会对于害虫进行扑杀的主要有瓢虫，蜘蛛，扑食螨等，他们的扑杀对象都是捕食性害虫；而对于寄生性天敌主要会对于菜青虫、棉铃虫以及小菜蛾幼虫等展开捕杀，由此实现良好蔬菜生长环境的营造。 2.2 利用细菌、病毒以及抗生素 2.2.1 死虫治活虫在菜地中找到感染白僵菌死亡的菜青虫，拾取110 g，将其进行捣碎，加入260 mg的水，60 g的洗衣粉，在此基础上再次加入50 kg的水液中去，形成菜青虫体液。以喷雾的方式，将其喷洒到菜地中去，这可以规避菜青虫的再生，效果明显。可放置虫害在90%以上。 2.2.2 以菌治虫培养繁殖的座壳孢菌剂可以有效地防治温室的白粉

转基因水稻的进展

转基因水稻的进展 水稻是最重要的粮食作物之一,世界上约有一半以上的人口以稻米为主食。据专家预测,到2025年在现有稻谷产量的基础上再增加60%才能满足需要。随着人口的增长和耕地面积的减少,世界尤其是我国将面临粮食问题的严峻挑战,培育优良品种成为提高稻谷产量的主要途径。传统的育种技术已为培育水稻新品种做出了巨大贡献,并将继续发挥主导作用,但由于品种资源的贫乏,单靠传统育种已很难有太大的突破。 20世纪下半叶以来,随着分子生物学研究的不断发展,基因工程技术特别是转基因技术在植物遗传育种上得到了广泛的应用,并取得了显著的成就。转基因技术就是将外源基因通过生物、物理或化学手段导入其它生物基因组,以获得外源基因稳定遗传和表达的遗传改良体。自1983年世界上首例转基因植物———一种含有抗生素药类的烟草在美国成功培植以来,全球范围转基因作物的种植面积和销售收入均以倍数增长。2004年,转基因作物面积(主要是大豆、玉米、油菜和棉花)已达11250万hm2,已被批准可使用的产品有1000多种。水稻作为世界上最重要的粮食作物之一,自1988年首次获得可育的转基因水稻以来,转基因技术在水稻品种改良上得到了广泛的应用,已选育了一系列转基因水稻品系(组合)。本文简要介绍了近年来水稻转基因研究方面所取得的成就,并就存在的问题提出了一些看法。 1水稻转基因研究进展在植物分子生物学研究的众多材料中,水稻由于其

基因组较小、重复序列较少等优点而成为一种重要的模式植物。自1988年首次获得转基因水稻以来,水稻转基因技术已获得突飞猛进的发展,目前已成功获得籼稻、粳稻、爪哇稻的转基因水稻。 1.1抗虫转基因水稻研究 虫害是水稻生产中的一大害,化学药剂杀虫不仅成本较高,而且严重污染环境,抗虫转基因水稻的应用前景是不言而喻的。目前应用于水稻抗虫性改良的外源基因主要有苏云金杆杀虫结晶蛋白基因(Bt基因)、昆虫蛋白酶抑制剂(PI基因)和植物凝集素基因3种,其中Bt基因是当前应用最为广泛的杀虫基因。 1989年中国农业科学院生物技术中心杨虹等将Bt基因导入水稻品种台北309、中花8号的原生质体并获得再生植株;Maqbool等通过基因枪法将人工合成的CryIIA基因转入水稻,毒蛋白的表达量可高达1%,某些植株的杀虫率可达到100%。浙江大学舒庆尧等采用农杆菌介导法将密码子经优化Bt基因cryIA(b)导入到“秀水11”,获得抗性株系的Bt毒蛋白表达量占可溶性蛋白的0.5%~3%,对二化螟、稻纵卷叶螟和稻螟蛉1-5龄幼虫的毒杀作用达到100%,对8种鳞翅目害虫均表现高抗。中国科学院遗传与发育所朱祯等将豌豆胰蛋白酶抑制剂基因与信号肽和内质网定位信号KDEL的编码序列融合,得到融合基因,其编码的融合蛋白具有富积于内质网的特性,从而大大提高了转化植株的杀虫效果。转化该基因的水稻比转化未修饰的cpti基因的植株蛋白酶活性平均高出2倍。目前利用该基因已获得了包括明恢81和明恢86等高抗二化螟鳞翅目害虫的转基因水稻植株,用其配制的杂交组合已批准进入中试。

转基因食品安全研究

转基因食品安全研究 一般而言，消费者认为传统食品是安全的。当采用自然方法开发新食品时，食品的某些现有的特性可以正面或负面的方式发生改变。对于转基因食品，大多数国家认为特定评估是必要的，并且已建立特定系统，严格评价与人类健康和环境有关的转基因生物和转基因食品。而对于传统食品一般不开展类似评价。因此，对这两类食品，在投放市场之前的评价程序方面存在显著差别。 1 转基因食品介绍及现况 1.1 介绍 转基因生物技术的研究是随着基因工程技术的发展而发展的。转基因动物研究始于20世纪80年代，1974年Jaenish和Mintz应用显微注射法在世界上首次成功获得了转SV40DNA的转基因小鼠。1980年Gordon等人首先育成了带有人胸苷激酶基因(TK)的转基因小鼠，并首次用“转基因”(transgenic)这个新名词来描述这些用特殊方式产生的动物。1982年Palmiter等将大鼠的生长激素基因导人小鼠的受精卵中，获得了比普通大鼠生长速度快24倍、体形大l倍的转基因“超级鼠”，更是轰动了科学界。此后，转基因动物技术得到了飞速发展，转基因兔、转基因猪、转基因牛和羊、转基因鸡等陆续育成。我国科学家朱作言等于1985年首先完成了转生长素基因鱼的研究，此后又完成了转草鱼基因(即“全鱼”基因)的鲤鱼研究，其含有2套鲤鱼基因组和l套草鱼基因组，具有快速生长和饵料节省的优良性状，且蛋白质含量高、脂肪含量低，营养品质更加优良，在养殖中可显著提高经济效益。转基因食品(Genetically Modified Foods，GMF)是利用现代分子生物技术，将某些生物的基因转移到其他物种中去，改造生物的遗传物质，使其在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是“转基因食品”。转基因食品通常分为四类: 1.植物性转基因食品,面包生产需要高蛋白含量的小麦,而目前的小麦种含蛋白质较低,将高效的蛋白质基因转入小麦,将会使做成的面包具有更好的烘焙效果。

蔬菜病虫害防控方案(最新)

蔬菜病虫害防控方案 蔬菜作为我区继苹果产业之后又一重要支柱产业，面积迅猛扩大，蔬菜病虫防控将成为目前重要任务之一。为了切实有效控制蔬菜病虫，确保蔬菜生产安全和农民增收，特制定此方案。 一、防治策略和目标 贯彻“预防为主、综合防治”的植保工作方针，树立“公共植保、绿色植保和科学植保”理念，大力推行蔬菜病虫综合防治，有效控制病虫为害。 坚持分类指导，以设施蔬菜病虫和突发性、流行性病虫为主攻对象，以建设防治示范区和绿色防控技术应用为工作突破口，配套、集成、推广应用物理、生物等绿色防控技术，科学应用环境友好型化学农药，提高蔬菜病虫害综合控制水平。通过绿色防控技术的实施，化学农药使用次数减少2-3次，病虫危害损失控制在10％以下。 二、技术措施 （一）植物检疫措施 严格按照植物检疫程序，对蔬菜产品、种子和种苗的调运进行检疫检验，杜绝危险性及种传病虫害传播蔓延。 （二）农业防控措施 选用抗耐病虫的优良品种，推广工厂化育苗技术，培育壮苗，适时播种；合理灌水，轮作倒茬，清洁田园、及时拔除田间中心病株，

摘除病叶、病果等。 （三）物理防控措施 利用害虫对光、色的趋性，推广色板、杀虫灯等诱虫技术。每亩悬挂黄、蓝板20-30张，控制蚜虫、粉虱等害虫。X每30亩安装频振式杀虫灯一盏，诱杀斜纹夜蛾、烟青虫等害虫。在小菜蛾、斜纹夜蛾等成虫盛发生期，设置性诱捕器，降低田间落卵量和虫量，每亩设置3-5个，每月更换1次诱芯。对设施蔬菜也可采用高温闷棚，土壤日光辐射等，有效地压低病源基数；同时在设施大棚入口及通风口悬挂防虫网，阻止害虫迁入棚内为害。 （四）生物防控措施 推广应用各种农用抗生素、病原微生物、捕食昆虫、昆虫生理活性物质以及生物制剂如阿维菌素、除虫菊素、苏云金杆菌、苦参碱、农用链霉素等防治小菜蛾、菜青虫、斜纹夜蛾、软腐病、角斑病等多种蔬菜病虫等。 ﹙五﹚科学使用化学农药 在病虫发生防治时期，根据病虫发生情况，选择高效、低毒、低残留化学农药适时开展防治。严格执行国家《农药安全使用规定》及《农药合理使用准则》，杜绝禁限用农药的使用，严格农药使用剂量和安全间隔期，防止事故发生。 三、保障措施 （一）提高认识，加强组织领导

转基因食品安全性评价的研究进展

转基因食品安全性评价的研究进展 提要转基因食品的安全性问题在世界范围内倍受关注，国内外尤其国外已经开展和正在开展许多的研究工作。实质等同性原则在转基因安全性评价中得到广泛应用，但存在一定的局限性。目前已经进行了转基因马铃薯、大豆、番茄、棉花、西葫芦、水稻、烟草以及芦笋的食用安全性评价，积累了一些研究经验和方法，得到一些有意义的研究结果，但也存在着一定的争论。文中将从评价的方法、原则和结果等几个方面报道和讨论转基因食品安全性评价的研究进展，并且指出评价中存在的问题，对转基因食品的安全性问题作了一个相对全面而客观的报道，并且总结了转基因食品安全性评价中应该注意的几个问题，对开展安全性评价工作有一定的参考价值。 关键词转基因食品；安全性；实质等同性；致敏性；全食物饲喂 中图分类号Q－1 文献标识码A 文章编号1000－3037(2001)02－0184－07 最近，苏格兰Rowett 研究所(RR1) 的一项研究表明，一种抗虫转基因马铃薯所产生的雪花莲外源凝集素能够对大鼠的内脏器官和免疫系统产生损伤，而对于人类来讲，类似的影响可能会导致癌症发病率和死亡率的大幅上升[ "#ref1">1]。虽然有关科学家及科学团体在此项研究的实验设计和结果分析上存在很大分歧，但其研究结果经媒体公布后产生的负面的社会影响非常大，其主要研究责任人Arpad Pustztai被迫提前退休。另外的一个研究发现，美国Pioneer Hi-Bred种子公司的一种表达2S 种子贮藏蛋白的转基因大豆会使对巴西坚果过敏的人群产生过敏反应，因此公司决定不让它上市[ "#ref2">2、3]。那么，迄今为止上市的转基因食品是否会对人类健康产生不利的影响，并且如何对其进行安全性评价？这些都是颇受关注，并且迫切需要回答的问题。国内虽然有大量的即将和已经上市的转基因食品，但尚无针对此类问题的专门的文献报道。为了推动国内转基因食品安全性评价的研究工作，本文将针对这些问题详细论述国内外转基因食品评价的研究进展，以及存在的问题和可行的评价方法。 1 评价的原则与方法

蔬菜病虫害

蔬菜病虫害 目 录 1 辣椒疫病（Phytophthora capsici Leonian） (2) 2 辣椒炭疽病 (4) 3 茄科蔬菜青枯病[Pseudomonas solanacearum (Smith) Smith] (6) 4 茄果类蔬菜苗期病害 (8) 5 茄科蔬菜白绢病（Sclerotium rolfsii Sacc.） (11) 6番茄早疫病[Alternaria solani (Ellis et Martin) Jones et Grout.] (12) 7 番茄晚疫病 [ Phytophthora infestans (Mont.) de Bray ] (14) 8 番茄煤霉病（Cercospora fuligena Roldan） (16) 9 番茄绵疫病（Phytophthora parasitica Dast.） (18) 10 番茄灰霉病（Botrytis cinerea Pers.） (21) 11 菜豆细菌性疫病[Xanthomonas campestris pv. phaseoli ( E.F. Smith) Dye] (23) 12 菜豆锈病[Uromyces appendiculatus (Per.) Ung.] (26) 13 菜豆菌核腐烂病[Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary] (28) 14 豇豆白粉病（Erysiphe polygoni DC.） (30) 15 豇豆煤霉病（Cercospora vignae Rac.） (33) 16 豇豆锈病（Uromyces vignae Barclay） (36) 17 花叶病 (38) 18 瓜类蔓枯病[Mycosphaerella melonis (Pass.) Chiu et Walker] (39) 19 瓜类枯萎病（Fusarium oxysporum Schlecht） (43) 20 绵腐病（Pythium spp. ） (45) 21 姜瘟[Pseudomonas solanacearum (Smith) Smith] (47)