转基因植物标记基因安全性研究进展
随着植物细胞全能性的发现和转基因技术的发展，人类已经利用基因工程改变植物的性状，在提高作物产量、改善品质、解决全球不断增长的粮食需求等方面发挥了重要作用。但随着转基因技术的迅猛发展，在关注转基因植物所带来的巨大经济效益的同时，其安全性问题也日益受到人们的重视。
植物转基因操作中，通常用标记基因将转化细胞筛选出来。在选择压力下，非转化细胞不具备抗性而死亡，因此在转基因研究中，抗性标记基因对于从大量非转化细胞中选择转化细胞至关重要。目前，转基因研究中普遍应用的抗性标记基因是抗生素和除草剂抗性基因。这些抗性标记基因在植物转化过程中是很有利的选择工具。然而，一旦转化完成，这些抗性基因便失去了作用，其存在还可能带来生物安全性问题。另外，由于选择标记基因数量有限，这些基因的存在也给转基因植物的再次转化带来了不便。
对转基因植物中标记基因的安全性评价主要集中在环境和食品
安全性2个方面，其中对环境危害评价已发展到从分子、个体、种群、群落到生态系统的水平。标记基因的环境安全性主要包括：转基因植物的残枝落叶转移到其他土壤微生物中从而导致外源抗性基因的逃逸，可能造成生态失衡；很多情况下标记基因的沉默可能引起邻近目的基因的沉默。转基因产品中的抗生素抗性基因，有可能通过食物链，最终给人类的安全带来潜在的威胁。在解决转基因植物可能存在的安
全性问题中，研究者研究了共转化法、转座子法、位点特异性重组系统、同源重组、无选择标记基因的转化系统及安全标记基因的转化系统等方法。现对提高转基因植物标记基因安全性的方法作一综述。
1共转化法
共转化的原理是将目的基因和标记基因单独组装到2个质粒上，或1个质粒的2个不同T-DNA区段上，然后同时转化。由于T-DNA 的插入是随机的，二者可同时插入同一细胞的不同染色体上，经过后代的遗传重组，使目的基因与标记基因分离，从而获得仅带有目的基因的转基因植株（图1）。
Komari et altn构建了包含2个T-DNA的超二元质粒载体，将gus (13-glucuronidase)和hpt (hygromycin phosphotransferase)通过共转化方法转入烟草和水稻，经过后代分离，50%以上的株系为无标记基因的gus转基因植株。Miller etal通过多个菌株共转化玉米，共转化率为11.7%；而通过包含双T- DNA超二元质粒载体进行转化，共转化率高达93.4%。陈松彪等采用体外重组技术构建一个双T-DNA 载体系统．41.7%的后代为无选择标记的转基因烟草植株。为了提高共转化效率，研究者们对共转化方法进行了改进。叶兴国等[．q通过几个中间质粒构建了含有3段T-DNA的双元表达载体pNB35SVIP1，高频率获得无选择标记转基因大豆植株。共转化系统去除转基因植物中选择标记为最早研究的技术，因其方法简单，多数无选择标记转基因作物均通过共转化系统所获得。目前，国内外已成功地运用共转化法获得了烟草、水稻、玉米和大豆等作物的无选择标记转基因植株。
但是共转化需要有性杂交过程将标记基因和目标基因分离，限制了此种方法在无性繁殖植物中的应用。此外，共转化耗时长，工作量大且转化效率较低，极大地限制了共转化系统的应用。
2转座子法
转座子是存在于染色体DNA上的一段可自我复制和移动的DNA 序列。把标记基因或目的基因和转座子相连，在转座子移动的过程中，标记基因与目的基因分离，子代植株通过遗传分离，获得仅带目的基因的转基因植株。因此，转座子系统可用于培育无选择标记的转基因植株。目前，已经报道的用于转基因植物标记基因删除的转座系统来源于玉米的Ac/Ds系统。
Goldsbrough et al以aptⅡ(neomycin phosphotransferaseⅡ)为选择标记基因，以gus为报告基因转化番茄，在转基因植株后代中发现aptⅡ和Ds-gus-Ds结构的重组分离现象，获得了只含gus基因而无选择标记基因aptⅡ的转基因植株。Ebinuma et al将ip
￡( isopentenyhransferase)基因插入Ac基因中，然后与aptⅡ和gus 基因串联构建成MAT (Muhi-Auto-Transformation)表达载体，用其转化烟草和白杨，在转基因植株后代中发现无标记基因的转基因植株。
转座子具有跳跃性和可删除性，不需要再次转化或杂交引入重组酶。但是该途径也存在一些问题，如效率较低、需要有性繁殖分离途径、周期较长等，仅适用于有性繁殖以及生活周期短的植物，限制了其在标记基因剔除中的应用。
3位点特异重组系统
位点特异性重组系统包括2个基本元件，即重组酶基因和特异性识别位点。把标记基因放在2个识别位点之间，在重组酶的作用下，标记基因可以被切除（图2）。
目前，在植物中已发现的有效的位点特异性重组系统有来源于噬菌体P1的Cre/loxP (Cre：causes recombination；LoxP:locus of crossing X-over in Pl)系统、接合酵母SR质粒的R/RS (R：recombinatinase；RS：recombination site)系统、啤酒酵母的2μm 质粒FLP/FRT (FLP: flipping DNA；FRT：FLPrecombination target)系统和噬菌体Mu的Gin/Gix (Gin：inver-tion of the G loop；Gix：Gin invertion complex sites)系统，其中以Cre/loxP系统的应用最为广泛。
3.1 CredloxP系统
Cre/loxP系统去除筛选标记的原理是将标记基因构建于lox系统的2个34 bp特异识别序列之间，将目的基因构建于lox位点之外，筛选到转化子后再诱导Cre酶表达，从而切除选择标记基因。
Dale et al首次利用此方法转化烟草，将一个嵌合的荧光素酶(Luc)基因作为报告基因插入到含有选择标记基因bt的载体中，Cre重组酶的表达催化2个同向lox位点间的重组反应，使基因被切除，切除效率达到90.9%。一些研究者采用诱导型启动子诱导Cre重组酶的表达，在适当的时候对转基因植株进行化学诱导或热激处理来删除标记基因。此系统通过一次转化即可获得无选择标记的转基因植株。Zuo et al，11月构建了一个化学诱导型的载体转化拟南芥，以受雌
二醇诱导的融合转录激活因子XVE控制Cre基因的表达，从而剔除lox序列之间的选择标记基因，获得了高频率的无选择标记的转基因拟南芥。Luo et al利用同向融合loxP与FRT 2个特异识别位点构建识别位点loxP-FRT，获得一个全新的基因删除系统，大大提高了外源基因的删除效率。宋洪元等利用Cre/lox定位重组系统在烟草中成功实现了与gfp (green fluorescent protein)基因连锁的bar
(bial-aphos resistance)基因的高效删除，并通过自交分离的办法获得了含固白的无选择标记转基因烟草，表明利用Creflox系统获得烟草无选择标记的转基因植物是稳定可行的。Zhanget al【l8】在位点特异重组系统Creflox中引入雌二醇诱导表达系统、成功获得了无选择标记基因的抗逆番茄。Khattri et al利用Cre/lox系统转化水稻，由大豆热激启动子控制Cre重组酶基因的表达，获得了无选择标记基因的转基因水稻。由于化学诱导和热激诱导都需要对转基因植株进行处理，这可能对转基因植株的生长产生不利的影响。利用组织特异性启动子调控表达Cre基因来删除标记基因，不需要任何诱导剂即可完成标记基因的组织特异性删除。Kopertekhet al将2个载体pLH-nap 一st-lx-35 S-b ar-lx和pLH-gus-nap一c re共转化烟草。Cre重组酶基因由种子特异性启动子nap控制，在种子中特异表达并删除bar 基因。结果表明T1代种子中bar基因已被高效删除。通过反相高效液相色谱证明了此系统不会对靶基因的表达产生影响。
3.2 FLP/FRT系统
FLP/FRT系统中FLP重组酶可催化位于同一DNA分子上2个同向位点FRT间DNA片段的切除，可用于选择标记基因的删除。目前，已成功获得无选择标记基因的烟草、玉米、水稻等作物。
Woo et al采用氧化胁迫诱导的过氧化物酶(POD)启动子控制重
组酶FLP基因的表达，将转基因烟草用过氧化氢处理．13%-41%的再生植株的标记基因被删除。Li et al将表达FLP重组酶基因的转基因玉米与包含靶基因AtNHX1（提高植物耐盐性）和位于FRT 2个识别位点之间的选择标记基因a/s (acetolactate synthase)的转基因玉米进行杂交，在F．代植株中，40.7%的a/s基因被删除。进一步盐胁迫试验表明，在高盐环境下，无选择标记的AtNHX1转基因玉米的产量高于野生型。
3.3 Gin/gix系统
Maeser et al发现Gin/gix系统，重组酶Gin表达时可催化同一DNA分子上2个特异位点gix间DNA片段的切除，但因Gin基因影响植物的再生，该系统在植物中成功应用尚未见报道。
3.4 R/RS系统
R/RS系统中重组酶R能够专一地识别其特有的识别序列RS，并将2个紧邻的RS之间的DNA片段切除。
Onouchi et al将含有RS-gus -RS的转基因拟南芥与由35S启动子控制的R基因的转基因拟南芥进行有性杂交，借助杂合状态下R 基因的表达，删除了转RS-gus -RS基因拟南芥中的gus基因。Sugita et al利用R/RS系统建立了GST-MAT载体，将重组酶R与化学诱
导表达的启动子GST -Ⅱ-27 (glutathione-S-transferase，谷胱甘肽转移酶)融合，这样在转化当代就获得了无选择标记的转基因烟草。Saelim et al利用该系统对木薯进行转化，表型正常的转化植株中有88%-96%为无选择标记转基因木薯。Khan et al利用该系统获得了无/pt选择标记基因的转基因番茄。位点特异性重组是目前无选择标记转基因植物研究中广泛应用的方法。尤其是后来发展起来的化学诱导系统，通过化学诱导表达的启动子驱动重组酶基因表达，从而严格控制标记基因删除。此外，此技术在标记基因删除过程中不需要二次转化，适合于无性繁殖的植物。同时它也存在弊端，利用位点特异重组酶切除标记基因时，往往在重组位点留下一个识别序列，从而影响同一位点特异性重组系统在受体植物中的再次应用。另外，经过几次去除标记基因后，基因组中分布着多拷贝的识别序列，可能会导致目的基因沉默。
4同源重组
同源重组发生在DNA的同源序列之间，重组以后会导致位于同源序列之间的基因序列的切除。把标记基因放在2个DNA同源序列之间，发生同源重组后，标记基因可以被切除，即可获得无标记基因的转基因植株。
Fischer et alI3']利用同源重组的原理，在标记基因aadA（amino glycoside-3 '-adenyltransferase）两端加上正向重复序列，转入烟草叶绿体基因组，在有选择压力条件下得到转化植株，当去掉选择压力后发现aadA基因由于同源重组而被去除。噬菌体的352 bp的附属
P区域attP(attachment site phage)是3个特异蛋白的结合位点，在烟草中，attP区不需要特异蛋白辅助就能切除位于2段attP重复序列之间的DNA序列。Zubko et a11321利用attp同源序列介导的染色体内同源重组剔除了选择标记基因，得到了无标记基因的转基因烟草。同源重组对序列特异性没有要求，严格地配对即可，其机理与位点特异性重组相同，但无需辅助蛋白参与，因而也不会对植物基因组造成可能的伤害。但是由于重组频率低，限制了其广泛应用。目前，此技术已成功应用于微生物和动物，但在植物中的应用尚处于探索阶段。
5无选择标记基因的转化系统
在植物遗传转化过程中，可以不使用选择标记基因就能获得含目的基因的转基因植株，如马铃薯、烟草等。et alE3sl通过根癌农杆菌介导转化烟草，在不使用选择压力的情况下获得了无选择标记的转基因烟草，转化率为4%。Madhurima et al报道了一个不使用任何选择标记基因的方法转化花生。他们利用根癌农杆菌介导转化花生的子叶外植体，转化率高达75%。无选择标记基因的转化系统简单、高效，为培育无选择标记转基因植株提供了新的方法。但是此方法也存在弊端，由于无法对转化植株的生长进行选择性地控制，研究者们必须从大量的再生植株中检测出转基因植株，这样不仅花费高而且还很耗时。
6安全标记基因的转化系统
安全标记基因是对生态环境和人体健康相对安全的标记基因。使用这类基因作选择标记的转化选择系统不是将非转化细胞杀死，而是使转化细胞处于某个有利的代谢或发育条件下，从而筛选出转化植株。
近年来发现的生物安全标记基因主要有木糖异构酶基因(xylose isomerase，xylA)、6-磷酸甘露糖异构酶基因（6-phosphomannose isomerase，pmi）、异戊烯基转移酶基因(iso-pentenyl transferase，/pt)、吲哚-3-乙酰胺水解酶基因(indole-3-acetamide hydrolyse，iaan)、甜菜碱醛脱氢酶基因(betain-ealdehydedehydrogenase，BA)、β一葡萄糖醛酸苷酶基因(B - glucuronidase，gus)、绿色荧光蛋白基因(green fluor-escent protein，)等。目前，生物安全标记基因已成功用于水稻、玉米、小麦、大麦等的遗传转化。
安全标记基因本身及表达产物一般没有毒性，选择剂也无毒副作用，转化效率高，因此安全标记基因的筛选系统在提高转基因植物安全性研究中发挥了重大作用。然而，标记基因的存在不利于多重转化，无法将多个优良性状累积在同一转化植株内：而标记基因删除技术为此提供了一个很好的解决方案，能够彻底地删除转基因植物中的标记基因，从根本上解决转基因植物安全性问题。
7展望
当前转基因植物的安全性倍受世人关注，无选择标记转基因技术为此做出了巨大贡献，避免了标记基因可能造成的环境、生态及食品的安全隐患。但其难免存在不足，需要深入研究。相信随着科学技术
的发展，无选择标记转基因技术的不断完善，转基因植物的安全性问题将能够彻底解决，人们对转基因技术的质疑也将逐渐消失，使转基因植物的应用更加广泛，从而为人们带来巨大的经济效益和社会效益。
孙艳1戴绍军1魏建华2王宏芝（1东北林业大学盐碱地生物资源环境研究中心东北油田盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨150040;：北京农业生物技术研究中心）
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、
1转基因植物安全评价的意义 转基因植物育种,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,可最大限度地满足人类的需要[1]。 与此同时,转基因技术使物种的进化速度远远超过生物自然变异与选择的速度,对于这种急剧的生物物种变化,自然界能否容纳和承受?自然界的其他组成部分是否会因此受到伤害或破坏?转基因植物及其产品被人们食用时,是否会向人体肠道微生物发生基因转移?是否会出现由于某种新物质的形成对人体健康产生危害或潜在影响?要消除这些疑虑就要进行转基因植物的安全性评价。要经过合理的实验设计和严密科学的实验程序,积累足够的数据,根据这些数据判断转基因植物的大田释放和大规模商业化生产是否安全,对实验证明安全的转基因植物正式用于农业生产,对存在安全隐患的加以限制,避免危及人类生存及破坏生态环境[2]。因此,制定科学完善的安全性评价的原则与方法,对确保人类健康和环境安全及转基因技术的健康发展具有十分重要的意义。 2转基因农产品安全评价的内容 2.1转基因植物的环境安全性 转基因植物的环境安全性评价要解决的核心问题是转基因植物释放到田间后是否会将基因转移到野生植物中;是否会破坏自然生态环境,打破原有生物种群的动态平衡[2]。 转基因植物演变为农田杂草的可能性:转基因植物可通过传粉进行基因转移,可能将一些抗虫、抗病、抗除草剂或对环境胁迫具有耐性的基因转移给近缘种或杂草,如果杂草获得了这些抗性,就会变成超级杂草,使农田杂草难以控制。 基因漂移到近缘野生种的可能性:在自然生态条件下,有些栽培植物会和周围生长的近缘野生种发生天然杂交,从而将栽培植物中的基因转入野生种中。在进行转
蛋白酶抑制剂基因及转基因植物研究进展 摘要： 植物蛋白酶抑制剂是除Bt之外又一个愈来愈研究较多的抗虫基因资源，其分布广泛，在豆科、茄科、禾本科、葫芦科及十字花科等植物中存在较多。植物蛋白酶抑制剂抗虫基因主要通过2种途径获得并在多种植物中进行转化，获得抗虫转基因植株。植物蛋白酶抑制剂在基因工程中的应用已有很大的发现进展。 关键字：蛋白酶抑制剂基因作用机理转基因 正文： 一蛋白酶抑制剂作用机理 广泛存在于植物组织中的蛋白酶抑制剂是一种多肽物质, 对许多昆虫有防 卫作用。该基因及其编码区域较小、没有内含子。研究表明, 这些蛋白酶抑制剂在植物对危害昆虫以及病原体侵染的夭然防御系统中担当着重要角色。昆虫饲喂实验发现, 某些纯化的蛋白酶抑制剂具有明显的抗虫作用。利用蛋白酶抑制剂基因来提高植物的抗虫能力, 已成为植物基因工程研究的一个热门领域。在植物中发现有三类蛋白酶抑制剂: 丝氨酸蛋白酶抑制剂, 琉基蛋白酶抑制剂和金属蛋白酶抑制剂。其中对丝氨酸类蛋白酶抑制剂的研究最为透彻, 目前在植物中至少已经发现有6 个家族, 其中的弧豆胰蛋白酶抑制剂, 马铃薯蛋白酶抑制剂兀的抗虫效果最为理想。蛋白酶抑制剂的杀虫机理蛋白酶抑制剂杀虫的机理在于: 它能与昆虫消化道内的蛋白消化酶相互作用形成酶抑制剂复合物( E l ) 阻断或减弱消 化酶的蛋白水解作用。所以, 一旦昆虫摄食进蛋白酶抑制剂, 就会影响外来蛋白的正常消化, 同时, 蛋白酶抑制剂和消化酶形成E l 复合物, 能刺激消化酶的过 量分泌, 通过神经系统的反馈, 使昆虫产生厌食反应。由于蛋白酶抑制剂抑制了昆虫的进食及消化过程, 不可避免地将导致昆虫缺乏代谢中必需的氨基酸, 最终造成昆虫的非正常发育或死亡。 二植物蛋白酶抑制剂基因作用机理及获得的途径 蛋白酶抑制剂基因的作用机理及其应用蛋白酶抑制剂( P l ) 是自然界含量 最为丰富的蛋白种类之一, 存在于所有生命体中。国内外有关抗虫的植物蛋白酶抑制剂基因的获得大多通过2种途径。一种通过从植物不同部位的组织或细胞中提取抗虫活性蛋白，然后分析其起作用的活性核苷酸序列，继而克隆和转化到寄主细胞，进行筛选和选育抗虫树种。利用该方法获得抗虫树种的研究越来越多，该方法中最为关键的环节是蛋白酶抑制剂提取和活性测定方法的选择和建立。植物蛋白酶抑制剂分离和纯化的策略主要依据不同植物中的蛋白酶抑制剂生理生
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
课程名称：转基因植物及其生物安全性主讲教师：曹前进 学号 2010212569 姓名凌泽广成绩： 谈谈学习本课程后的心得及有关转基因 争论的看法 摘要：从2012年2月15日开始本学期“转基因植物及其生物安全性”的第一堂课，到即将结束于6月13日的最后一堂课，在这段时间里，我没有翘过一节课，在曹老师的指引下，我深刻的学习并了解了许多关于转基因的知识，不仅如此，也锻炼了我上课时积极思考的能力以及增添了敢于发言的勇气。对有关于转基因的利弊争论，我也有了自己的看法。我坚信，在未来的世界里，随着人们的需要，很多有限资源都满足不了，而唯有靠着科技的力量解决一系列随之产生的需要。 关键词：转基因植物心得争论 本文我将会从俩个方面进行解读，第一，关于学习本课程后的心得；第二，对于有关转基因争论，我提出了些自己的看法。 （一）学习本课程后的心得 在选修这门课之前，我完全是因为它是上午的第一节课，在有些人眼中，也许不会选择在上午的第一节课，因为好多人在早上是不愿意起床的，他们更愿意选择在床上度过自己美好的早晨，而我却认为，学习应该就从早上开始，因此在周一至周五的第一节课里，我都是有课程安排的。早上也是一天中最清醒的时候，我庆幸自己选修了这门课程，更加庆幸的是有一个好老------曹老师。 尽管从第一节课里面的位置坐得满满，到以后上课的稀稀疏疏，但这丝毫没有削落我对这门课程的喜爱，我只能说，他们不来上课是他们的损失，因为他们没有了解到曹老师的课堂是多么的有意思。她不仅给大家时间在课堂里讲解自己感兴趣的话题，还组织我们辩论，那次的题目是化学合成剂（如农药）弊大于利，还是利大于弊。大家查阅资料后，在课堂里纷纷得提出自己的见解，从各个角度进行阐述，大家讨论激烈，但这也没有影响我们课后的朋友关系。 每次上课的时候，我都坐在第二排的位置，好像那已经成为了我的专座，也许是因为大家都不喜欢坐在前面吧，这样也好，上课我就可以听老师讲得更清楚了。几乎每节课，老师都会提前十几分钟到达教室，当我发现还没有多少人来时，老师就已经把多媒体打开了。我觉得老师用实际行动在告诫我们这些年轻人，一天之计在于晨。老师在上每堂课之前，我都可以感受到老师准备了很长时间。她的认真负责的教学态度，值得我去学习！ 我清晰的记得，老师在讲各种各类的花时，列举了很多花的图片，然后让我们一一识别，老师的讲解弥补了我有些关于生活中常见的花的知识。老师还顺便提到了华师目前开放的石楠花，还跟我们解释了石楠花为什么有一种臭味。我也清晰的记得，老师在讲解各种转基因食品时，给我们阐述了我国现阶段是用于商业用途的转基因植物，她还让我们自己去商店里寻找一些关于添加了转基因植物的食品。我还清晰的记得，老师给我们讲解各种疾病时，提到了狂犬病（又叫恐水症），然后她也解答了我的一些疑问。因为在小时候我也被狗咬过，但并没有出血，只是有点痕迹，然后老师告诉我那并不会影响你今后的生活。我还清晰的
附件1 转基因植物安全评价指南 （试行） 农业部农业转基因生物安全管理办公室 2007年9月 目录 前言................................................................................. 错误！未定义书签。 一、总体要求................................................................ 错误！未定义书签。 （一）分子特征...................................................... 错误！未定义书签。 1. 表达载体相关资料 ....................................... 错误！未定义书签。 2. 目的基因在植物基因组中的整合情况........... 错误！未定义书签。 3. 外源插入片段的表达情况............................. 错误！未定义书签。 （二）遗传稳定性 .................................................. 错误！未定义书签。 1. 目的基因整合的稳定性 ................................ 错误！未定义书签。 2. 目的基因表达的稳定性 ................................ 错误！未定义书签。 3. 目标性状表现的稳定性 ................................ 错误！未定义书签。 （三）环境安全...................................................... 错误！未定义书签。 1. 生存竞争能力 .............................................. 错误！未定义书签。 2. 基因漂移的环境影响.................................... 错误！未定义书签。 3. 转基因植物的功能效率评价......................... 错误！未定义书签。 4. 有害生物抗性转基因植物对非靶标生物的影响错误！未定义书签。 5. 对植物生态系统群落结构和有害生物地位演化的影响错误！未定 义书签。 6. 靶标生物的抗性风险.................................. 错误！未定义书签。 （四）食用安全...................................................... 错误！未定义书签。 1. 新表达物质毒理学评价 ................................ 错误！未定义书签。 2. 致敏性评价.................................................. 错误！未定义书签。 3. 关键成分分析 .............................................. 错误！未定义书签。 4. 全食品安全性评价 ....................................... 错误！未定义书签。 5. 营养学评价.................................................. 错误！未定义书签。
国家转基因植物研究与产业化专项 课题申请指南 为充分发挥科学技术第一生产力作用，依靠科技进步加速我国农业结构调整，提高农业整体效益，增加农民收入、加快实现转基因植物研究及其产业化进程、提高我国农业国际竞争力，科技部决定启动“国家植物基因研究中心”、“国家转基因棉花中试与产业化基地”、“转基因林草新品种培育与示范”等项目的申报工作，特制定本指南。 第一章申请须知 一、申请要求 （一）申请范围与组织申报原则 1、“国家植物基因研究中心”项目由2000年初步进行论证的上海、广州、北京和武汉4家单位分别申请，其所在省、直辖市科技厅（科委），国务院有关部门科技司为该项目申报组织单位。各组织单位只准上报一份，组织单位应提出申报意见，并由省、部级政府部门推荐。 2、“国家转基因棉花中试与产业化基地”项目由主产棉区有关省、自治区、直辖市、新疆建设兵团科技厅（科委）为申报组织单位，并根据指南要求，组织区域内专业研究单位进行申报。各组织单位只准上报一份，组织单位提出申报意见，并由省级人民政府推荐。 3、“转基因林草新品种培育与示范”项目由各有关省、自治区、直辖市科技厅（科委），国务院有关部门科技司为申报组织单位，根据指南要求组织本地区（部门）有关单位进行申报。 （二）具体要求 1、申报工作自本公告公布之日起开始，欲申报单位必须根据《申请指南》要求参与申报活动。 2、申请单位所在省（自治区、直辖市、新疆建设兵团、国务院有关部委）和申请单位应按国拨经费的1：1提供配套资金。申请单
位可以通过企业投资、银行贷款等方式（必须出据证明）自筹部分经费。国拨经费的使用按《国家转基因植物研究与产业化专项暂行管理办法》有关规定执行。 3、寄送申请文件的截止日期为2002年9月25日，逾期到达的申请文件恕不接受。 （三）项目实施期限 本项目实施年限为2年。 （四）申请人资格 凡在中华人民共和国境内注册，在上述申请范围之内，具有独立法人资格的事业单位均可根据《申请指南》的要求申请。 二、申请文件的编制 1、申请文件编写 以中文编写，语言要求精练，所提供的数据真实、可靠。 2、申请文件的格式要求 所提供的申请文件一律用A4纸装订。 3、申请文件构成 ——申请函 ——申请人资格审查文件 ——申请书 ——附件 三、申请文件的递交 1、申请书及有关资料应有法定代表人（或委托授权人）签字并加盖公章，全部申请文件须包装完好，并注明申请项目、申请单位名称、地址、邮政编码、电话及联系人。 2、申请文件一式10份，正本1份，副本9份，在每份申请书上要注明正本和副本，正、副本分别封装，并在封面上注明。一旦正本和副本不符，则以正本为准。 3、递交申请文件的截止日期为2002年9月25日。 4、“国家植物基因研究中心”项目申请文件寄送地点为：中国生物工程开发中心。 地址：北京市海淀区皂君庙乙七号（北京8118信箱)
转基因研究的现状及发展 转基因作物是当今世界各国现代生物技术产业研究的热点，中国的转基因生物技术发展一、我国转基因作物的发展现状迅速，由于科学界对转基因作物对人类及生态环世界上最早的转基因作物诞生于年，是一境利与弊的争论，措政府应制定相应的政策、施对到种含有抗生素药类抗体的烟草。世纪年代，其进行安全管理。本文论述了转基因作物在国际农业生物技术已逐渐成为各国现代生物技术产业研国内的发展现状，分析了转基因作物对人类及生态环境的利与弊以及关于我国转基因作物安全管究的热点。 转基因技术的应用 1．在畜牧兽医中的应用 应用于动物抗病育种转基因技术可以用于动物抗病育种，通过克隆特定基因组中的某些编码片段，对之加以一定形式的修饰以后转入畜禽基因组，如果转基因在宿主基因组能得以表达，那么畜禽对该种病毒的感染应具有一定的抵抗能力，或者应能够减轻该种病毒侵染时对机体带来的危害。（其用于遗传育种，不仅可以加速改良的进程，使选择的效率提高，改良的机会增多，并且不会受到有性繁殖的限制。）例如Clements等将绵羊髓鞘脱落病毒的表壳蛋白基因转入绵羊，获得的转基因动物抗病力明显提高；丘才良把一种寒带比目鱼抗冻基因成功地转移到大西洋鲑中，为提高某些鱼类的抗寒能力做了积极的尝试。 2．在医学领域中的应用 用于生产药用蛋白用转基因动物的乳腺生产重组蛋白（乳腺生物反应器）可能是转基因动物的最大应用，这也是世界范围内转基因研究的热点之一。Swamdom （1992）用β-球蛋白的4个核酸酶I的高敏位点与人的两个基因相连，融合基因产生的转基因猪与鼠的原型相似。目前，把转基因动物当作生物反应器来生产药用蛋白已经受到国际社会的极大关注，不仅各国政府投资，一些私人集团也不惜投入大量资金加以研究和开发。 3．转基因的应用存在的问题及展望 （1）转基因表达水平低，许多转基因的表达强烈地位受着其宿主染色体上整合位点的影响，往往出现异位表达和个体发育不适宜阶段表达，影响转基因表达能力或基因表达的组织特异性，从而使大部分转基因表达水平极低，极少部分基因表达水平过高。 （2）难以控制转基因在宿主基因组中的行为，转基因随机整合于动物的基因组中，可能会引起宿生细胞染色体的插入突变，还会造成插入位点的基因片段丢失，插入位点周围序列的倍增及基因的转移，也可能激活正常状态下处于关闭状态的基因。 （3）不了解哪些基因控制多数生理过程，不了解基因表达的发育控制和组织特异性控制的机制。 （4）制作转基因动物的效率低，这是目前几乎所有从事转基因动物研究的实验室都面临的问题，也是制约着这项技术广泛应用的关键。 （5）对传统伦理是一种挑战，对人类的生存有一定的负面作用等。 当然，我们不能因为这些缺点的存在就否定转基因技术的研究价值。因为它作为一种新兴的生物技术，配合其他相关的生物技术将具有广阔的应用前景。随着这一技术日趋成熟，许多问题有望逐步得到解决。
植物基因转化及转基因植物的分析与鉴定 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
植物基因转化及转基因植物的分析与鉴定 〖实验目的〗 1．了解创建烟草突变体库的方法； 2．理解每种方法的基本原理； 3．掌握农杆菌介导的转基因方法以及转基因产物筛选和鉴定的基本过程。〖实验原理〗 随着越来越多植物的全基因组测序工作的完成，在此基础上开展功能基因组的研究是目前的核心研究内容之一。植物插入突变体库的建立是功能基因组研究的一个重要内容，在此基础上也能进行正向遗传学及反向遗传学的研究。在创制突变体的策略上，传统方法是使用物理或化学诱变方法获得，其优点是可在尽可能短的时间内获得饱和突变体。与传统的物理和化学诱变方法相比，生物诱变(T-DNA和转座子插人诱变)通常可标记突变基因，从而较为容易地分离鉴定靶基因。最近数年，通过农杆菌介导的T-DNA插入突变已成为国际公认的植物功能基因组学的主要研究方法之一。 烟草是植物基因组研究的一种模式植物，其突变体库的创建是烟草功能基因组学研究中的重要内容，其目的是通过大规模的突变体库平台快速全方位的了解基因组中各个基因的功能。突变体的创制是遗传学研究的基础，也是分离基因和基因功能鉴定的最要途径。通过诱导培养，使烟草产生愈伤组织，利用土壤农杆菌感染愈伤组织，实现T-DNA标签在烟草愈伤组织基因组中大量随机插人，利用植物细胞的全能性，经过抗性筛选，诱导分化，从抗性愈伤组织获得烟草突变体再生植株，获得各突变体的纯合材料，从而建立烟草突变体的数
据库，然后分析突变性状与T-DNA的共分离关系，存在共分离的材料用适当的Tail-PCR克隆技术获得T-DNA的侧翼基因组序列，用其作探针筛选基因文库，获取目标基因或克隆，再进行下一步的分析（图实验4-1）。 T-DNA 载体构建 转化植物（T1，T-DNA杂合子)收获T2种子 筛选T2，获突变子，应为3:1分离 确定T-DNA与突变型共分离的个体 产生纯合后代 克隆T-DNA两侧的植物DNA（Tail PCR) 利用侧翼DNA序列作探针从该植物的cDNA文库中钓取基因 基因功能的验证（遗传互补测验，分离的野生基因转化突变体，回复功能）图实验4-1 T-DNA标签克隆基因的基本流程 TAIL-PCR分离法是利用多个嵌套的T-DNA插入序列特异性引物（根据T-DNA中靠近右边界处的核苷酸序列设计的引物，Tm值57-62℃和一个短的随机简并引物（AD，Tm值44-46℃）组合，以突变体基因组DNA为模板，进行多次PCR反应，采取高温特异性扩增与低温随机扩增相间进行的方法，最后获得T-DNA插入侧翼区特异性扩增片段（实验图4-2），可作为探针，筛选分离基因。 TAIL-PCR分离法可以降低非侧翼区特异产物的背景，同时它可以产生2个以上嵌套的目的片段，与其它方法相比TAIL-PCR方法具有简便、特异、高效、快速和灵敏等特点，已经在拟南芥和水稻等植物中获得了成功及广泛的应用。
种植与养殖 植物作为生物反应器为人类提供了一个更加安全和廉价的生产体系。与所有的生物反应器相比，植物是最廉价的“工厂”。植物所需要的仅是阳光和土壤及水分。另外，植物细胞中绝对不会含有潜在的动物或人类病原。自从1983年Fraley等[1]首次报道将细菌基因导入植物细胞获得成功表达以来，至今已有多种蛋白质在不同植物中成功表达[2-4]。研究表明植物生物反应器具有广阔的应用前景。 1植物生物反应器的表达系统 植物生物反应器主要有两大表达系统，既稳定表达系统和瞬时表达系统。稳定表达系统是利用稳定遗传转化方法表达和生产重组蛋白质，特点是操作简便，重组蛋白质产物置于种子或块茎中易于保存。如将抗癌基因p53克隆到表达载体，农杆菌遗传转化并在受染植物中表达[5]。由于外源性目的基因整合入植物基因组中，因此外源基因可以在后代中稳定表达。 以植物病毒为载体的瞬时表达系统具有快速的优势。不需要稳定遗传转化，从病毒侵染到高量表达仅需要7-14天。这种表达系统是应用植物病毒在植物中复制、转录和传播。其技术具有简单、快速和产量高等优点。 2植物瞬时表达系统的研究进展 2.1病毒表达载体 常用的植物病毒载体包括多烟草花叶病毒(TMV)、豇豆花叶病毒(CPMV)、马铃薯X病毒（PVX）等。Lim等[6]通过TMV和ORSV的启动子分别控制外源性基因和ORSV衣壳基因的表达，提高了重组蛋白质的表达量。Gleba等研究表明，外源蛋白表达量最高 植物瞬时表达系统的研究进展 （吉林师范大学生命科学学院136000） 【摘要】利用植物作为生物反应器是一个新兴的研究领域。本文概述了植物生物反应器的两 个主要的表达体系、病毒载体介导的植物瞬时表达系统在表达外源方面的优势，以及植物瞬时 表达侵染技术的研究进展，并阐述了植物生物反应器的发展趋势。 【关键词】植物生物反应器；转基因植物；重组蛋白质 杨丽萍 Research Progress of Plant transient expression system Yang Liping [Abstract]The use of plant as a bioreactor is a new research field.In this paper,the two main expres? sion systems of plant bioreactor,the advantages of virus vector-mediated transient expression system in expressing exogenous genes,and the research progress of plant transient expression infection tech? nology were reviewed.The development trend of plant bioreactor was also described. [Keywords]plant bioreactor;transgenic plant;recombinant protein (School of Life Sciences,Jilin normal University,Siping,Jilin136000) *基金项目 基金项目：：吉林省教育厅“十三五”科研规划项目，名称：《基因沉默抑制子HC-Pro在植物基因组中的表观遗传调控作用》，编号：JJKH20191013KJ。 作者简介 作者简介：：杨丽萍（1974.-），女，汉族，吉林省吉林市人，植物学博士，吉林师范大学，副教授，从事植物学、遗传学教学和研究。 现代农业研究
转基因作物安全评价研究进展 转基因技术是现代生物技术的核心。推进转基因技 术研究与应用，是着眼于未来国际竞争和产业分工的重大发展战略，是解决粮食短缺、人口问题、确保国家粮食安全的必然要求和重要途径。温家宝总理2010年政府工作报告中 明确指出要重点抓好“以良种培育为重点，加快农业科技创新和推广，实施好转基因生物新品种培育科技重大专项”工作。“农业转基因生物新品种培育科技重大专项”的实施，标志着转基因技术已成为我国抢占科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点。转基因技术自诞生以来，生物安全问题相伴而生。在转基因作物的研究和产业化过程中，转基因作物的安全性成为亟待解决的关键问题。 1 国内外转基因作物安全评价原则 全球各国都加强了对转基因作物安全性评价的研究工作，主要国际组织和研究机构都制定了相关“基于实质等同性”的安全评价原则和标准，在遵循这一原则的基础上对转基因作物进行安全性评价…。 2转基因作物安全评价体外实验研究现状 目前，转基因作物食用安全性评价主要方法是实验研究法。实验研究法有体外实验和体内实验两种研究途径。体外实验是通过各种物理化学方法对转基因作物及其产品进行评价分析。主要有关键成分分析和营养学评价：如蛋白质及氨基酸、脂肪及脂肪酸、碳水
化合物、矿物质、维生素等营养成分分析；抗营养因子和酶抑制剂等抗营养成分和天然毒素分析；因基因修饰生成的新成分和其他可能产生的非预期成分分析等。还有转基因作物主要成分稳定性分析：如 加工贮存过程中转基因作物稳定性的研究；转基因作物在动物体内消化稳定性的研究等。 现有研究表明转基因大豆、豆粕中干物质、粗脂肪、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、灰分、钙和总磷8种普通营养成分与普通大豆含量较接近，无显著差异；转基因大豆中氨基酸、微量元素铁、铜、锰、锌含量与普通大豆相近。转基因大豆中转基因植酸磷、胰蛋白酶抑制因子、脲酶活性和蛋白溶解度等抗营养因子未发生变化，大豆异黄酮和大豆凝集素等在二者之间也具有实质等同性[10]。研究者 还认为尽管转基因大豆中转基因豆粕C14:1脂肪酸、C22:0 脂肪酸、共轭亚油酸含量存在差异，但二者差异没有实际意义，饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸含量及各种脂肪酸含量与传统常规大豆间无显著差异。转基因大豆与常规大豆具有实质等同性。部分研究也表明转基因玉米、转基因大米与普通作物具有实质等同性。 3转基因作物安全评价体内实验研究现状 体内实验主要是通过先饲喂动物转基因产品，然后通过研究实验动物身体各方面机能参数（日常活动、体液指标、器官发育、病理检查等）来评价转基因作物的安全性。一些研究表明转基因作物对动物的影响与传统非转基因作物相同。如有研究证实：转基因大豆
抗虫转基因植物的研究进展及前景 由害虫、真菌、病毒、细菌等有害生物因子引起的病虫害是森林树木死亡和产品减少的重要因素一个世纪以来,科学们应用常规育种的方法为林木抗性品种的选育做出许多努力,取得了不少可喜的成绩。但林木生长周期长,这是林木抗性育种工作一个最大障碍。基因工程的诞生给林木抗性育种带来了新的、突破性的方法。 林木抗病虫基因工程就是利用重组DNA技术,将抗性外源基因导入林木染色体,从而产生具有外源基因表达的转基因林木。80年代以来,随着基因分离、表达载体构建、植物遗传转化和外源基因在高等植物细胞中的表达等方面的深入研究,特别是利用真核基因启动子构建融合基因的工作解决了外源基因在植物转化细胞中的表达问题,加速了林木基因工程的进展。在近10余年里,已有20余种树木如杨树、火炬松、花旗松、白云杉、桤木、核桃、刺槐、麻栎、桉树、苹果、欧洲赤松、兰伯氏松、挪威云杉和思格曼云杉等先后进行了基因工程的研究,已获得转基因植株的有杨树、核桃、柳、松树、苹果、李和葡萄等。到目前为止,有些项目开始或已经进入商业化操作阶段。研究领域有抗虫、抗病、抗除草剂耐盐、耐高温、耐干旱、耐冻等基因工程。本文对国内外林木抗病虫基因工程的现状以及在其研究发展中存在的问题作一概述。 1 抗虫转基因植物的研究进展 害虫是林业生产上的大敌之一。化学药剂杀虫不仅成本高,且造成严重的环境污染和食品中的残毒。人们很早就知道可以利用生物防治的方法来控制虫害。现在利用基因工程可以有效地达到这个目的。目前,人们已从细菌、植物本身及昆虫体内发现并分离到许多抗虫基因,有的已导入植物获得了抗虫转基因植株。目前,研究的抗虫基因有以下几方面。 1.1苏云金杆菌毒蛋白基因 苏云金杆菌(Bacillusthurigiensis简称Bt)制剂长期以来用于多种害虫的生物防治,因其产生大量的伴胞晶体蛋白对昆虫幼虫有很强的毒杀作用。伴胞晶体由具有高度特异性杀虫活性的结晶蛋白组成。根据毒蛋白基因的序列同源性和它们编码蛋白的抗虫谱,可划分为四大
１转基因植物安全评价的意义 转基因植物育种，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，可最大限度地满足人类的需要［１］。 与此同时，转基因技术使物种的进化速度远远超过生物自然变异与选择的速度，对于这种急剧的生物物种变化，自然界能否容纳和承受？自然界的其他组成部分是否会因此受到伤害或破坏？转基因植物及其产品被人们食用时，是否会向人体肠道微生物发生基因转移？是否会出现由于某种新物质的形成对人体健康产生危害或潜在影响？要消除这些疑虑就要进行转基因植物的安全性评价。要经过合理的实验设计和严密科学的实验程序，积累足够的数据，根据这些数据判断转基因植物的大田释放和大规模商业化生产是否安全，对实验证明安全的转基因植物正式用于农业生产，对存在安全隐患的加以限制，避免危及人类生存及破坏生态环境［２］。因此，制定科学完善的安全性评价的原则与方法，对确保人类健康和环境安全及转基因技术的健康发展具有十分重要的意义。 ２转基因农产品安全评价的内容 ２．１转基因植物的环境安全性 转基因植物的环境安全性评价要解决的核心问题是转基因植物释放到田间后是否会将基因转移到野生植物中；是否会破坏自然生态环境，打破原有生物种群的动态平衡［２］。 转基因植物演变为农田杂草的可能性：转基因植物可通过传粉进行基因转移，可能将一些抗虫、抗病、抗除草剂或对环境胁迫具有耐性的基因转移给近缘种或杂草，如果杂草获得了这些抗性，就会变成超级杂草，使农田杂草难以控制。 基因漂移到近缘野生种的可能性：在自然生态条件下，有些栽培植物会和周围生长的近缘野生种发生天然杂交，从而将栽培植物中的基因转入野生种中。在进行转基因植物安全评价时应从两个方面考虑，一是转基因植物释放区是否存在近缘野生种，若没有，则基因漂移就不会发生。另一个可能是存在近缘野生种，基因可以从栽培植物转移到野生种中，这就要分析考虑基因转移后会有什么效果。 对自然生物类群的影响：在植物基因工程中所用的许多基因是与抗虫或抗病有关的，其直接作用的对象是生物。如转入ＢＴ杀虫基因的抗虫棉，其目标昆虫是棉铃虫和红铃虫等植物害虫，如大面积和长期种植抗虫棉，昆虫有可能对抗虫棉产生适应性或抗性，这会影响抗虫棉的应用和ＢＴ农药制剂的防虫效果。因此，在抗虫棉推广时一般要求种植一定比例的非抗虫棉，以延缓昆虫产生抗性。 ２．２转基因植物的食品安全性 转基因食品又称基因修饰食品（Ｇｅｎｅｔｉｃａｌｌｙｍｏｄｉｆｉｅｄｆｏｏｄ，ＧＭＦ），即用转基因生物制造或产生的食品。进行转基因食品安全评价时，应从宿主、载体、插入基因、重组ＤＮＡ、基因表达产物及其对食品营养成分的影响等方面来考虑［３］。主要内容有：转基因食品基因修饰导致的新基因产物的营养学评价、毒理学评价以及过敏效应。 ３转基因植物的安全评价方法 ３．１转基因植物安全性评价等级与原则 中国农业部在２００２年１月５日发布的《农业转基因生物安全评价管理办法》中，按照对人类、动植物、微生物和生态环境的潜在危险程度，由高到低的顺序将农业转基因生物分为４个安全等级（表１）［４］。 表１农业转基因生物安全等级的划分标准 在对农业转基因生物进行安全性评价时一般遵从以下几条原则：（１）促进而不是限制农业转基因生物的发 转基因植物的安全性评价 李茜 （南京农业大学，国家生命科学与技术人才培养基地，南京２１００９５） 摘要：简要论述了转基因植物安全性评价的意义、内容和方法。 关键词：转基因植物；安全性；评价。 安全等级潜在危险程度 Ⅰ尚不存在危险 Ⅱ具有低度危险 Ⅲ具有中度危险 Ⅳ具有高度危险 农业生物技术 ６２ －－ 中国农村小康科技２００８年第１期Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｉｎａｘｉａｏｋａｎｇ＠１２６．ｃｏｍ地址：１０００２６北京市朝阳区麦子店街２０号农业部北办公区中国农学会
五种常用的植物转基因技术 植物转基因技术是通过各种物理的、化学的和生物的方法将从动物、植物及微生物中分离的目的基因整合到植物基因组中，使之正确表达和稳定遗传并且赋予受体植物预期性状的一种生物技术方法。1983年，首例抗病毒转基因烟草的成功培育标志着人类开始尝试利用转基因技术改良农作物。目前，植物转基因技术已在作物改良和育种领域发挥了重要作用。通过植物转基因技术，一些来自于动物、植物及微生物的有益基因如抗病／虫基因、抗非生物胁迫性状基因及特殊蛋白基因已被转化到农作物中以改良现有的农作物和培育新的农作物品种。以DNA重组技术为基础的植物转基因技术极大地扩展了基因信息的来源，打破了远缘物种间自身保持遗传稳定性的屏障。植物转基因技术已应用到玉米、水稻、小麦、大豆和棉花等许多农作物。同时，该技术也正在被尝试用于茄子和草莓等其它的作物中‘1’纠。目前，根据转基因植物的受体类型，植物转基因方法可以分为3大类：以外植体为受体的基因转化方法，如农杆菌介导法、基因枪法和超声波介导法；以原生质体为受体的基因转化方法，如聚乙二醇法、电击法、脂质体法及磷酸钙-DNA共沉淀法；以种质系统为受体的基因转化方法，如子房注射法和花粉管通道法。由于以原生质体为受体的基因转化方法有原生质体培养难度大，培养过程繁杂，培养工作量大且培养技术不易掌握；原生质体再生植株的遗传稳定性差、再生频率低并且再生周期长；相关的转化方法的转化率低、效果不理想等缺点，所以该类基因转化方法未被作为植物转基因的常规方法广泛使用。本文将对农杆菌介导法、基因枪法、超声波介导法、子房注射法和花粉管通道法的原理、基本步骤和优缺点作以简要介绍。 1以外植体为受体的基因转化方法 1.1农杆菌介导法 农杆菌介导法是最早应用、最实用有效并且具有最多成功实例的一种植物转基因方法。农杆菌是一类普遍存在于土壤中的革兰氏阴性细菌。目前，用于植物转基因介导的农杆菌是根癌农杆菌和发根农杆菌。某些根癌农杆菌和发根农杆菌分别含有大小为200 -800bp的结构和功能相似的Ti质粒和Ri质粒。Ti质粒和Ri质粒含有3个功能区：参与农杆菌侵染植物过程的vir区、参与农杆菌基因整合到宿主植物基因组过程的T-DNA区、在农杆菌中启动质粒复制的ori区。在vir区上的vir操纵子群作用下，Ti 质粒和Ri质粒能将自身的T-DNA转入宿主植物细胞内，而后将T-DNA整合到植物基因组中。T— DNA 是质粒上一段10—30kb的序列，它的两端各有一段高度保守的25bp的同向重叠序列。由于T-DNA 转化无序列特异性，因此可用任何基因片段代替原来的T-DNA基因片段进行。 农杆菌介导法的原理是：在农杆菌基因ehvA，chvB， pscA，and att家族所编码的蛋白和植物伤口产生的酚类物质和糖类物质的共同作用下，农杆菌识别并附着在宿主细胞壁上。virD4和virB基因编码蛋白组成的type IV分泌系统将单链VirD2-T-DNA复合体运送到宿主细胞内。此外，VirE3、VirE2和VirF蛋白也通过该系统进入宿主细胞质中。在宿主细胞质中，VirE2蛋白与VirD2-T-DNA复合体结合。在VirD2核定位信号、某些农杆菌蛋白和宿主细胞蛋白的共同作用下，VirD2-T-DNA复合体进入细胞核。在VirD2、VirE2、某些宿主细胞核蛋白如AtKu80和DNA连接酶的作用下，T-DNA被整合到宿主基因组中，但具体过程不详。 农杆菌介导法的基本步骤是：(1)诱导目标植物外植体；(2)构建含有目的基因的质粒；(3)质粒导人合适的农杆菌菌株中及该菌株的活化过程；(4)植物愈伤组织的微伤口处理及农杆菌侵染；(5)共培养及脱菌处理；(6)愈伤组织筛选、分化与植株再生；(7)再生植株及其后代的外源基因及其表达产物的分子检测；(7)转基因T1代的目标性状鉴定。 农杆菌介导法具有操作简单、转化效率较高、重复性好、单拷贝整合、基因沉默现象少、转育周期
转基因食品及其安全 摘要：转基因食品自从出现以来就一直备受争议，近日转基因水稻、玉米等作物获得农业部农业转基因生物安全管理办公室颁发的安全证书，这一事件更是加剧了群众对于转基因食品的质疑，转基因食品的安全性的疑问又被重新摆上台面。本文对转基因食品的来源、分类以及其安全性做了初步探讨，对于帮助了解转基因食品及转基因食品的安全性都具有一定的理论意义和现实意义。 关键词：转基因食品安全性 一、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，并使其有效地表达出相应的产物（多肽或蛋白质），此过程叫转基因。以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。根据转基因食品来源的不同可分为植物性转基因食品，动物性转基因食品和微生物性转基因食品。 转基因食品是具有一定的优点的，例如转基因食品可增加作物产量、降低生产成本；可增强作物抗虫害、抗病毒等的能力；提高农产品耐贮性；缩短作物开发的时间、摆脱四季供应、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。 但是，即便转基因食品的优点非常多，其具有的一些缺点也是不容忽视的：所谓的增产是不受环境影响的情况下得出的，如果遇到雨雪的自然灾害，也有可能减产更厉害。许多转基因食品本身就能产生一定量的有毒物质和某些营养因子以抵抗细菌和害虫的入侵。现有转基因食品中的毒素含量并不一定会引起毒反应，当然如若处理不当，某些食品（如木薯）能引起严重的问题甚至可能引发死亡。 根据《农业转基因生物标识管理办法》规定，我国目前已有5类17种在售转基因生物被列入转基因标识目录并在市场上销售，这17类转基因生物包括：大豆种子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕、玉米种子、玉米、玉米油、玉米粉、油菜种子、油菜籽、油菜籽油、油菜籽粕、棉花种子、番茄种子、鲜番茄、番茄酱。卫生部的《转