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精选论文之浅论转基因技术

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浅论转基因技术

引言

转基因技术是生命科学前沿的重要领域之一。自从人类耕种作物以来,我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用,通过随机和自然的方式来积累优良基因。遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法,进行优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。因此,可以认为转基因技术是与传统技术一脉相承的,其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。但在基因转移的范围和效率上,转基因技术与传统育种技术有两点重要区别,第一,传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移,而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制;第二,传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行,操作对象是整个基因组,所转移的是大量的基因,不可能准确地对某个基因进行操作和选择,对后代的表现预见性较差。而转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因,功能清楚,后代表现可准确预期。因此,转基因技术是对传统技术的发展和补充。将两者紧密结合,可相得益彰,大大地提高动植物品种改良的效率。

摘要

转基因技术作为生命科学的前沿技术之一,已经逐渐走入了人们的生活。转基因技术可以认为是在一定程度上通过科学技术手段让其他生物、植物朝着对人类有利方向发展的技术。从20世纪80年代末转基因植物在美国问世至今,十多年来,该项技术正以日新月异的速度迅猛发展,但由于转基因生物及其产品是否存在潜在风险尚无定论,故转基因生物及其产品的安全性成为全球的热点问题,并引起世界各国政府和许多国际组织的高度重视。科学家发明转基因技术的初衷是想利用该技术造福人类,既可加快农作物和家畜品种的改良速度,提高人类食物的品质,又可以生产珍贵的药用蛋白,为患病者带来福音。人类对自然界的干预是否会造成潜在的尚不可能预知的危险?大量转基因生物会不会破坏生物多样性?转基因产品会不会对人类健康造成危害?一些科学家们开始担心对生物、植物生命进行的“任意修改”,创造出的新型遗传基因和生物可能会危害到人类。它们可能会对生态环境造成新的污染,即所谓的遗传基因污染,而这种新的污染源很难被消除。通过对转基因技术的研究,了解该技术的利弊关系,通过正确的引导和规范管理,才能很好地利用该技术,使它为人类服务。

关键词转基因技术,发展历程,利弊关系,转基因食品

1.转基因技术的介绍

转基因技术是指用人工分离和修饰过的外源基因导入生物体的基因组中,从而使生物体的遗传性状发生改变的技术,可分为转基因动物与转基因植物两大分支。人们常说的“遗传工程”、“基因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。

从20世纪80年代末转基因植物在美国问世至今,十多年来,该项技术正以日新月异的速度迅猛发展,但由于转基因生物及其产品是否存在潜在风险尚无定论,故转基因生物及其产品的安全性成为全球的热点问题,并引起世界各国政府和许多国际组织的高度重视。

1999年,联合国粮农组织(FAO)制定了《植物保护公约》(PPC),提出优先考虑建立基因生物的风险分析测试和释放标准。联合国环境署于1998年组织起草了生物多样性公约,已有175个国家签署并批准了这一国际协议,现已正式生效。去年9月,联合国环境署经过努力,促成通过了《卡塔赫纳生物安全议定书》,该议定书是第一部管理活性转基因生物体(LM O)的国际法规,是由134个国家的代表经谈判达成的一个法律性文件。该议定书的核心是预防原则,目标是保证转基因生物及其产品的安全性,即确保不危害人体健康和生态环境,强调在缺乏足够的科学依据情况下,宁可对LM O采取严格的管理措施。为严格实施标签制度,议定书明确要求转基因货物要有清楚的标识。《卡塔赫纳生物安全议定书》将对转基因产品在国际贸易和生物技术方面的发展产生深远的影响。

目前国际上对转基因农产品主要有3种管理模式:一是宽松型。以美国为代表,只要经过FDA的有关分析,达到要求即允许上市。二是严格型。以欧盟为代表的,对转基因潜在风险、产品实验、商品化与环境释放等均做了严格的规定。三是实行标识制度,即由消费者自行选择。

1.1. 转基因植物技术

转基因植物是指利用重组DNA技术将克隆的优良目的基因整合到植物的基因组中,并使其得以表达,从而获得的具有新的遗传性状的植物。自1983年世界第一例转基因植物——烟草问世以来仅20多年的时间,转基因植物的研究和应用就已经得到了迅猛的发展,已有近1000例转基因植物被批准进入田间试验,涉及的植物物种有50余个,已有48个转基因植物品种被批准进行商业化生产。常见的转基因植物技术有:

1.1.1农杆菌介导转化法。

农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌,它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位,并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌的细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒,其上有一段T-DNA,农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后,可将T-DNA插入到植物基因组中。因此,农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区,借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合,然后通过细胞和组织培养技术,再生出转基因植株。农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中,近年来,农杆菌介导转化在一些单子叶植物(尤其是水稻)中也得到了广

泛应用。

1.1.2基因枪介导转化法。

利用火药爆炸或高压气体加速(这一加速设备被称为基因枪),将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中,然后通过细胞和组织培养技术,再生出植株,选出其中转基因阳性植株即为转基因植株。与农杆菌转化相比,基因枪法转化的一个主要优点是不受受体植物范围的限制。而且其载体质粒的构建也相对简单,因此也是目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法。

1.1.3花粉管通道法。

在授粉后向子房注射含目的基因的DNA溶液,利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道,将外源DNA导入受精卵细胞,并进一步地被整合到受体细胞的基因组中,随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。该方法于20世纪80年代初期由我国学者周光宇提出,我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株,技术简单,不需要装备精良的实验室,常规育种工作者易于掌握。

2.1 转基因动物技术

转基因动物是指用实验导入的方法将外源基因在染色体基因内稳定整合并能稳定表达的一类动物。1974年,Jaenisch应用显微注射法,在世界上首次成功地获得了SV40DNA转基因小鼠。其后,Costantini 将兔-珠蛋白基因注入小鼠的受精卵,使受精卵发育成小鼠,表达出了兔卜珠蛋白;Palmiter等把大鼠的生长激素基因导人小鼠受精卵内,获得“超级”小鼠;Church获得了首例转基因牛。到目前为止,人们已经成功地获得了转基因鼠、鸡、山羊、猪、绵羊、牛、蛙以及多种转基因鱼。主要的转基因动物技术包括有:

2.1.1原核显微注射法

又称DNA显微注射法,即通过显微操作仪将外源基因直接用注射器注入受精卵,利用外源基因整合到DNA中,发育成转基因动物。其创始人是Jaenisch和Mintz等。此方法目前应用较普遍,现在的转基因动物研究大都是在Palmiter等方法的基础上有所改进而进行的。这种方法的特点是外源基因的导入整合效率较高,不需要载体,直接转移目的基因,目的基因的长度可达100Kb。它可以直接获得纯系,实验周期短。但需要贵重精密仪器,技术操作较难,并且外源基因的整合位点和整合的拷贝数都无法控制,易造成宿主动物基因组的插入突变,引起相应的性状改变,重则致死。

2.1.2逆转录病毒载体法

指将目的基因重组到逆转录病毒载体上,制成高浓度的病毒颗粒,人为感染着床前或着床后的胚胎,也可以直接将胚胎与能释放逆转录病毒的单层培养细胞共孵育以达到感染的目的,通过病毒将外源目的基因插入整合到宿主基因组DNA中去。这种逆转录病毒被用重组DNA技术修饰后作为基因载体在应用中优于微注射法之处为:无需要重排,可在整合点整合转移基因的单个拷贝;将胚胎置于高浓度病毒容器中,或者与被感染的细胞体外共同培养,或微注射鸡胚盘里,整合有逆转录病毒的DNA的胚胎率高。缺点是:

需要生产带有转基因的逆转录病毒;插入逆转录病毒的基因有一定的大小限度;所得转基因家畜的嵌合性很高,而需要广泛的杂交,以建立转基因系;转基因的表达问题尚未解决。

2.1.3胚胎干细胞介导法

是将基因导入胚胎于细胞;然后将转基因的胚胎干细胞注射于动物囊胚后可参与宿主的胚胎构成,形成嵌合体,直至达到种系嵌合。其优点是:在将胚胎干细胞植入胚胎前,可以在体外选择一个特殊的基因型,用外源DNA转染以后,胚胎干细胞可以被克隆,继而可以筛选含有整合外源DNA的细胞用于细胞融合,由此可以得到很多遗传上相同的转基因动物。缺点就是许多嵌合体转基因动物生殖细胞内不含有转基因。目前,胚胎干细胞介导法在小鼠上应用比较成熟,在大动物上应用较晚。

2.转基因产品的发展

从第一株转基因植物至今,十多年来,转基因作物已批量进入大田试验,其中不少已经开始商业化生产。如今,转基因作物已成为高新技术领域中发展最快的产业之一。尤其是1996年以来,转基因作物发展速度之快、品种之多、来势之猛,出乎人们预料,目前还没有哪一种作物能超过它。其发展趋势可简要归纳为6点。

2.1.播种面积不断扩大。

据国际农业生物技术应用服务机构的一份报告说,1999-2000年度,全世界转基因谷物播种面积达到4420万公顷,比上年度的3990万公顷增加11%。根据这份报告,美国转基因作物播种面积最多,占全球这类作物播种面积的63%;阿根廷次之,占23%;加拿大和中国分别占7%和1%。阿根廷播种的转基因作物主要是大豆。在1999-2000年度,阿根廷转基因大豆播种面积达873万公顷,其产量占本国大豆总产量2000万吨的80%-85%。

2.2作物品种相对集中。

目前,转基因作物主要涉及大豆、棉花、油菜和玉米。去年,转基因大豆占到世界大豆种植总面积的36%。依次类推,棉花占16%,油菜占11%,玉米占7%。

2.3.分布国家增长了1倍多

全球种植转基因作物的国家数量已从1996年的6个增加到2000年的13个(其中8个是工业化国家,5个是发展中国家)。

2.4.大豆占种植品种的一半

2000年在全球转基因作物中唱主角的是转基因大豆,其面积占总播种面积的58%。在阿根廷,960万公顷的大豆中有95%是转基因品种,美国、巴西的大豆绝大部分也都是转基因品种。

2.5.种类日趋分明

目前全球转基因农作物主要分为抗除草剂转基因、耐除草剂转基因和抗虫性转基因等3大类。

2.6.商业化生产步伐加快

截至2000年10月底,世界各国批准商品化生产的转基因作物有100多个品种,包括大豆、玉米、棉花、油菜、水稻、番茄等12种作物,用这些转基因作物生产加工的转基因食品达4000 余种。美国市场上的包装食品中含有转基因成分的已占60%。

3.转基因技术的利与弊

科学家发明转基因技术的初衷是想利用该技术造福人类,既可加快农作物和家畜品种的改良速度,提高人类食物的品质,又可以生产珍贵的药用蛋白,为患病者带来福音。比如说,抗虫的转基因玉米不会被虫咬,可以让人们放心食用;将能产生人体疫苗的基因转入植物食品,人们就可以在食用食物的同时增加自身对疾病的抵抗力。

但是,人类对自然界的干预是否会造成潜在的尚不可能预知的危险?大量转基因生物会不会破坏生物多样性?转基因产品会不会对人类健康造成危害?一些科学家们开始担心对生物、植物生命进行的“任意修改”,创造出的新型遗传基因和生物可能会危害到人类。它们可能会对生态环境造成新的污染,即所谓的遗传基因污染,而这种新的污染源很难被消除。还有,转基因农作物和以此为原材料制造的转基因食品对人体的影响也尚未有定论。

目前,国内外学者对转基因技术的负面影响也作了大量研究,出现了许多相关报道,如英国的权威科学杂志《自然》刊登了美国康奈尔大学副教授约翰·罗西的一篇论文,引起世界震惊。论文指出,研究人员在实验室里把抗虫害转基因玉米“BT玉米”的花粉撒在苦苣菜叶上,然后让蝴蝶幼虫啃食这些菜叶。4天之后,有44%的幼虫死亡,活着的幼虫身体较小,并且没有精神。而另一组幼虫啃食撒有普通玉米花粉的菜叶,就没有出现死亡率高或发育不良的现象。论文据此推断,bt转基因玉米花粉中含有毒素。另据报道,英国伦理和毒性中心的实验报告说,与一般大豆相比,耐除草剂的转基因大豆中,防癌的成分异黄酮减少了。与普通大豆相比,两种转基因大豆中的异黄酮成分减少了12%~14%,还有巴西坚果事件等。

面对国际上出现的种种关于转基因作物的争议,许多科学家、学术团体纷纷以各种形式发表对转基因技术的支持态度。由美国Tuskegee大学Prakash教授2000年1月起草的题为“科学家支持农业生物技术的声明”,已征集到世界上3 000多位科学家的签名,其中包括DNA双螺旋结构的发现者、诺贝尔奖得主James Watson,绿色革命的创始人、诺贝尔奖得主Norman Borlaug,世界粮食奖获得者、国际水稻研究所首席育种家Gurdev Khush。该声明称,“对植物负责任的遗传修饰既不新也不危险。如抗病虫等诸多性状已通过有性杂交和细胞培养的方法经常性地引入作物中。与传统的方法相比较,通过重组DNA技术引入新的或不同的基因并不一定会有新的或更大的风险,且商品化的产品的安全性则由于目前的安全管理规则

而得到了更进一步的保障。遗传新技术为作物改进提供了更大的灵活性和精确性。”

因此,笔者认为和现代任何一项工业技术一样,转基因技术也具有两面性,有长亦有短。在发展转基因技术等生物技术时,应该扬长避短、趋利避害、规范管理,使转基因技术能够健康发展。

4 转基因食品

在人类的科技发展史上,除了40年代中期发展起来的核技术外,恐怕没有像基因工程技术一样,在全世界引起如此大的关注和争议了。生物技术是一把双刃剑,在给人类带来巨大利益的同时,也可能产生一系列风险.转基因技术-改造自然还是破坏自然?造福人类还是给人类带来灾难性的毁灭?目前,转基因生物的安全性引起了人们的普遍关注.

所谓转基因生物就是指为了达到特定的目的而将DNA进行人为改造的生物。在食品工业中,大豆和玉米以及他们的加工品都是必不可少的原料,利用这些转基因原料制成的食品也是转基因食品。

目前,国际上通常称转基因食品为“有风险的食品”,对它的利弊争论激烈。一方认为,转基因对人不会有任何危险,而且转基因技术的应用给农业生产带来了革命。经过转基因的农产品比传统的农产品具有更高的生长优势,而且可以添加额外的营养物质或除去某些不良物质,惠及生产商和消费者。而另一方则认为,当一种功能基因被移入另一机体中,这种基因的功能可能发生不可预知的变化,而机体的相应反应更不可预测。另外疾病可能有很长的潜伏期,而毒性物质对人体的危害也需要一个积累的过程才能显现。转基因食品对人体的长期影响还难以有科学确定。

世界主要发达国家和部分发展中国家都制定了各自对转基因生物(包括植物)的管理法规,负责对其安全性进行评价和监控。我认为转基因植物是指科学家在实验室中通过基因工程方法,把作物基因构成加以改变,培育出的新品种。实际上,生命现象是十分复杂的,不一定经得起突如其来的“改变”。我们无法确定在转基因技术的“那一头”,会不会潜伏着“异形”怪物。我们所能做的其实只是很粗糙、很原始的一小部分。数十亿年来,大自然已经替我们完成了大部分的“生命奇迹”。由于科技发展水平的限制,人类对基因的活动方式了解还不够透彻,我们没有十足的把握控制基因重组后的结果。因此,有许多人担心,人为地用基因技术改变生物,会打破生态平衡。还有人担心,所使用的DNA会取自一些携带病毒、细菌或抗生素的动植物,可能对食用者引发出许多不知名的疾病。实际上,这些担心已被证实,并非是“空穴来风”和“杞人忧天”。近年来席卷西欧国家、造成了巨大经济损失、危及人类健康、至今官司未了的“疯牛病”事件。起初人们认为将动物骨粉及脏器经过高温消毒后作为畜用饲料是安全无害的,但若干年后突然“冒出来”的不受核酸控制、不怕高温、可以传染的“疯牛病”蛋白质因子,导致了多例消费者染病死亡,震惊了世界。经和组织(OECD)1993年提出了食品安全性评价的实质等同性原则。如果转基因植物生产的产品与传统产品具有实质等同性,则可以认为是安全的。反之,则应进行严格的安全性评价。在进行实质等同性评价时,一般要考虑以下主要方面:一方面有毒物质,必须确保转入的外援基因或基

因产物对人畜无害。另一方面,过敏源,在自然条件下存在着许多过敏源,在基因工程中如果将控制过敏源形成的基因转入目标植物,则会对过敏源造成不利的影响。

据了解,中国大陆目前正在进行研究的基因工程受体生物92种,而申报只有22种,从事此类研究的单位80多个,申报安全性评价的只有19个。但是最令人担忧的是基因工程安全评价没有一个完全合理的办法。北京生物技术和新医药产业促进中心此次举办第七次生命科学前沿讨论会--基因工程和生物安全性问题,邀请了部分在京的转基因专家,畅谈讨论,旨在为我国转基因生物安全管理出谋划策。

在转基因技术的研究和开发上,我国同样不能“先发展后治理”,而应探索出有自己特色的研究发展的路子。通过转基因方法培育的新品种,其安全性应该达到自然界中自然突变、化学物理诱变、有性杂交等方法培育的品种水平。目前应该侧重应用基础研究,例如:新基因克隆,新方法发明,新系统创造,模拟传统育种方法重组基因的发生过程等,以确保转基因品种的安全性。

总之,转基因植物产品只有达到了与传统方法所育品种的产品一样安全时,才能被广大消费者接受,才能有益于人类健康和社会进步。

结论

当前条件下,转基因技术还存在许多不足,还处于不断的发展与完善之中,表现在: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;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;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;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;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。但笔者相信只要通过科学家的进一步研究和各国对转基因技术的规范管理,保证转基因技术的研究和开发的健康而有序,制定相关的法律、法规,健全转基因生物和转基因食品的管理,如对转基因作物进行监管,对转基因食品进行标识等,应该更深入的了解转基因技术其中的奥秘,只有更了解它才能利用好它,让我们的生活更加美好和谐,使公众对转基因技术有一个较为科学的认识,主动地接受转基因食品,使转基因技术贴近民众,造福于人类。

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转基因玉米的鉴别方法.doc

转基因玉米的鉴别方法 转基因玉米的鉴别方法 判断转基因食品的几个标准: 1、个头。按照传统,西红柿也有一定个头的,比如:像大拇指头那么一点大的小西红柿绝对是转基因。再比如大豆,也叫黄豆,就是做豆腐,豆浆那种豆子,形状应该像动物内脏:腰的样子,有点扁,可现在的大豆,全是圆圆的、大不少、就像豌豆一样的大豆,产量很高,就是转基因。 2、色彩。与传统的不一样的绝对是转基因,比如彩色棉花、彩色辣椒。 3、产量。转基因作物一般在开始几年,其产量要比传统作物高不少。 4、季节。除了大棚蔬菜外,其它的反季节食品容易是转基因的。 5、害虫。凡是害虫喜欢光顾的作物就是没转基因的,凡是害虫害怕,也就是没有害虫,或很少害虫的作物,就是转基因。 甜玉米是转基因玉米吗 甜玉米的不同之处在于,它的胚乳中可不只有淀粉,还有相对含量很高的水溶性多糖,这就赋予了其不同于普通玉米的甜味。究其背后的原因,是在甜玉米控制淀粉合成的一系列基因中,有一个或几个基因发生了自然的突变,处于纯合隐性状态,切断了部分还原性糖向淀粉转化的过程。这点小缺陷反而促成了甜玉米可口的味道。 甜玉米并不是最近才有的新作物,它的真正起源时间虽然无法考究,但有文献记载的最早的甜玉米品种是1779年欧洲殖民者从美洲的易洛魁人那里收集到的Papoon玉米,据此可以肯定甜玉米的出现时间还要更早。要知道,那时候可还压根没有转

基因这一说。 现在的甜玉米品种虽然和几百年前的不完全相同,但它同样不是转基因的产物,而是在自然突变的甜玉米品种的基础之上,通过传统育种技术选育自交系、组配杂交种的办法培育出的新的甜玉米品种。 最近几年,与甜玉米有关的几个基因序列和与其关联的分子标记都已经被找到,育种家还可以依靠分子标记辅助选择技术来加快育种进程。此外,还有利用花药组织培养技术来加快隐性基因的纯合进程的选育方法,也开始受到育种家的重视。 这些育种技术并没有涉及到单个或少数几个结构和功能已知的目的基因的插入,也没有对基因进行修饰、敲除、屏蔽等的改变(这些是我们常说的转基因技术手段)。通过这些方法培育出来的甜玉米都不是转基因玉米。很多人因为甜玉米的甜味不同于普通玉米,就认为甜玉米是转基因技术培育的,这其实是没有想到玉米自己的基因突变也会产生不一样的性状。 分辨转基因食品的方法 专家指出,按我国相关立法,若产品的主要原料中含转基因成分,应当在包装上加以注明,如果消费者不想购买转基因食品,一定要认真阅读食品标签,如买大豆油时,往往会看到小字标注原料是转基因大豆。 但若加工食品中含有转基因产品配料,却没有规定必须注明。如美式快餐店里的薯条,用的大都是转基因马铃薯品种;点心里的油脂,饭店里的烹调油,往往是转基因油。 所以在外就餐、购买加工食品时,遇到转基因食品成分的机会较大。相比之下,买国产果蔬(除番木瓜)、用花生油等来做烹调,几乎没有吃进去转基因成分的可能。多吃中国的杂粮杂豆,如小米、红豆等,也不会遇到转基因成分,而且其营养价值高。

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、

玉米转基因完整流程

农杆菌菌株的培养及感受态细胞的制备 挑取根癌农杆菌LBA4404单菌落于3ml的YEB液体培养基(链霉素100mg/ml),28℃振荡培养过夜 取过夜培养菌液500μl接种于50mlYEB(链霉素100mg/ml)液体培养基中,28℃振荡培养至OD600为0.5 左右。 5000rpm离心5min,集菌。 加10ml0.15MNaCl悬浮细胞,5000rpm离心5min, 加10ml预冷的20mMCaCl2悬浮细胞,冰浴,24小时内使用,或分装成每管200μl,液氮中速冻1min,置于-70℃保存备用。 植物表达载体向农杆菌感受态细胞的转化 取200ml 感受态细胞,加入1μg构建好的质粒DNA加入到,混匀后,冰浴30min。 液氮中速冻2-3min,37℃水浴5min,接着冰浴3min。 加入1mlYEB培养基,28摄氏度慢速震荡培养4h。 5000rpm离心5min,弃上清,集菌。 加入0.1mlYEB培养基重新悬浮细胞,涂布于含有100mg/ml Kan和125mg/ml Sm的YEB 平板上,28℃培养 阳性克隆的鉴定 挑取平板上长出的单菌落,接种于含有100mg/ml Kan和125mg/ml Sm的YEB液体培养基中,28℃振荡培养过夜,小量提取质粒DNA,以质粒DNA为模板进行PCR扩增鉴定。 农杆菌菌液的制备 挑取继代2d后的农杆菌单菌落,在加有相应抗生素的液体YEB培养基中,在28℃黑暗条件下震荡培养16-20h(OD600为0.6-0.8) 将菌液置于离心管中,18-20℃,5000rpm离心5min收集菌体。 将收集到的菌体用2mlD-inf液体培养基悬浮进行洗涤,以去除残余的YEB培养基 18-20℃,5000rpm离心10min收集菌体,将菌体用2mlD-inf液体培养基,加入1‰AS,备用(放1h)

转基因技术及其生物安全管理

农业转基因技术及其生物安全管理 一、生物技术与遗传改良生物 生物技术(biotechnology)是当代科学技术的前沿领域之一,包括基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程、组织工程和生物信息技术等等一系列新技术。其中基因工程(genetic engineering)及其操作技术——重组DNA技术(recombinant DNA technology)在近二十年来发展极为迅速,成为引领生物技术的先导。1953年Watson和Crick首次提出了DNA二级结构的双螺旋结构模型,揭示了DNA分子双螺旋结构及其与遗传功能的关系,开创了分子水平阐述生命现象本质的新纪元。1972年美国斯坦福大学Paul Berg教授利用限制性内切酶和连接酶成功完成了噬菌体DNA和猴病毒SV40DNA的体外重组;1973年美国加利福尼亚大学Herber Boyer教授等成功完成了大肠杆菌抗四环素质粒和抗卡那霉素质粒的体外重组产物到大肠杆菌的转化,并成功实施了表达。这之后,生物技术便进入了基因工程时代,人类可按照自己的意愿从生命的最基础物质—DNA水平改造生物体,继而改造自然界。 遗传改良生物(gnenetically modified organism,GMO),是利用重组DNA技术产生的生物体的统称。通常称为转基因生物(transgenic organism)。转基因生物的定义主要是指该生物被转入的基因是经过人工重组的来源于不同生物或人工合成的新基因,常含有至少一种非近源物种的遗传基因。目前,转基因受体包括有微生物、植物、动物。实际上,构建转基因生物的目的,是在于通过相对便捷的手段①获得在以常规操作较难或需较高成本获得的、或有特殊需求的人类生命活动所需的某些表达产物(如:利用转基因植物生产乙肝疫苗等);②获得或作为或替代操作工具的天然受体生物所不具备的某些特定的遗传性状(如:基因操作所需的特定克隆;某些工程菌;抗虫或抗除草剂转基因作物等)。借助于转基因生物的构建,生物技术已经在医药领域如:生物制药、诊断试剂等以及农业领域的转基因农作物等方面取得了巨大的成绩。其中转基因农作物的培育、田间释放、及进入市场等一系列行为,尤其使生物技术深入到人类日常生活和劳作中,并给自然界带来意义深远的重大影响。 二、转基因农作物

(完整版)中国市场上的转基因食品及鉴别方法

中国市场上的转基因食品及鉴别方法 国内市场上的转基因食品清单 一、我国转基因作物有哪些? 1、已批准安全证书的有棉花、水稻、玉米和番木瓜,只有棉花、番木瓜批准商业化种植 “截至目前,我国批准了转基因生产应用安全证书并在有效期内的作物有棉花、水稻、玉米和番木瓜。”中国农科院植保所副研究员谢家建介绍说。 “目前,转基因水稻和转基因玉米尚未完成种子法规定的审批,没有商业化种植。”谢家建表示,“我国已经进行商业化种植的转基因作物只有棉花和番木瓜。” 我国批准进口用作加工原料的转基因作物有大豆、玉米、油菜、棉花和甜菜。这些食品必须获得我国的安全证书。 2、目前市售圣女果、彩椒、小南瓜、小黄瓜都不是转基因食品 网上流传一份转基因食品名单,包括“圣女果、大个儿彩椒、小南瓜、小黄瓜”。对此专家并不认同。 中国农科院生物所研究员王志兴说,小番茄也叫圣女果、樱桃番茄,是自古就有的番茄品种,只是因为个头小、采摘不便、产量低,最早仅作为观赏用,后来发现食

用方便,口味经过改良后逐渐流行。个头小是天生的基因差异,不是转基因的结果。 中国农科院油料所副研究员吴刚说,小南瓜和小黄瓜也不是转基因食品,仅仅是未充分成熟的南瓜和黄瓜。如果继续在田间种植,小南瓜和小黄瓜最终会生长成普通的大南瓜和老黄瓜。 关于大个儿彩椒,吴刚表示,大个儿彩椒含有不同类型的花青素,表现为更丰富的颜色。花青素的变异在植物中很常见,像鲜花同一个品种就有不同颜色,萝卜也有红萝卜、绿萝卜、白萝卜等。“我国曾经批准过抗病毒甜椒的商业化种植,但与常规甜椒相比,转基因甜椒并没有明显优势,因此被市场自然淘汰。” 3、我国市场转基因食品主要是大豆油和木瓜 中国农业大学食品工程与营养科学院院长罗云波介绍,目前中国市场上的转基因食品主要有两种,一种是转基因食用油,就是我们所说的大豆色拉油,来源主要是从美洲,尤其是从美国、阿根廷、巴西等国家进口的大豆所生产出来的食用油。 还有一种就是转基因木瓜,因为木瓜容易得一种农药很难治的病,用基因的技术能够控制,转基因木瓜也是我们能够吃到的转基因食品。除此之外,我国很少能够见得转基因种类的食品。

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,

转基因生物技术育种的利与弊

转基因生物技术育种的利与弊 转基因技术是通过将人工分离和修饰过的基因导入生物体基因组中,借助导入基因的表达,引起生物体性状可遗传变化的一项技术。转基因生物技术是一项全新的育种技术,也是当前国际上进展最快、竞争最激烈的研究领域之一。1996年,全球转基因作物种植面积达到160万公顷。在随后的十几年中,转基因技术的应用得到了迅速发展,已成为近代育种史上发展最快、效率最高的作物改良技术。2011年,全球转基因作物种植面积已超过1.6亿公顷,比1996年增加94倍,16年累积种植面积为12.5亿公顷。而积为12.5亿公顷。按种植面积计算,全球75%的大豆., 82%的棉花, 32%的玉米以及26%的油菜是转基因品种。耐除草剂性状是转基因作物的主要性状,2011年,耐除草剂大豆、玉米、油菜、棉花、甜菜以及苜蓿的种植面积达9 390万公顷,占全球转基因作物种植面积的59%,具抗虫性状的转基因作物种植面积为2 390万公顷,占总种植面积的15%。 自20世纪90年代生物技术育种诞生以来,转基因作物的商品化应用及山此引发的一系列问题就引起公众的广泛关注。 1999年康奈尔大学指称,用拌有转基因抗虫玉米花粉的马利筋叶片饲喂帝王蝶幼虫,发现幼虫生长缓慢,死亡率高达44%,从而认为抗虫转基因作物对非靶标昆虫产生威胁。由于该实验是在室内进行的,不能反映田间情况,且没有提供花粉量的数据而遭到同行科学家的质疑;2012年9月,法国卡昂大学等发表了一项毒理学研究,表明转基因玉米和农达除草剂会引起实验室大鼠的乳腺肿瘤,并可能导致其过早死亡。这篇文章一经发表就在全球范围内引起广泛关注。为此,欧洲食品安全局成立了专门工作小组,由监管产品部门负责人担任主席,小组成员包括生物统计学、实验设计、哺乳动物毒理学、生物技术、生物化学、杀虫剂安全评价和基因修饰生物安全评价相关的专家,对该论文的相关研究工作展开深入调查。调查结果表明,该研究中实验设计和数据分析等诸多重要细节被省略,仅凭文章给出的信息并不能得出相关结论,不能作为评估转基因玉米健康风险的有效依据。 我国现已批准转基因棉花、番茄、甜椒、矮牵牛、杨树)和番木瓜的商业化生产,但实际上仅有转基因棉花和番木瓜真正进入市场应用。转基因作物自商业化以来,一直而临着安全性的质疑,公众最为担心的是转基因植物是否能够通过

4000字转基因与食品安全论文

转基因与食品安全 关键字:转基因食品安全性 摘要:转基因食品逐渐走入我们的生活,其安全性也受到了广泛的关注。本文对转基因作物与传统的作物进行了对比,总结出了转基因食品的优缺点,联系了我国转基因食品的发展,对转基因食品安全进行了简要的阐述。 自从人类学会了种植植物,蓄养动物,我们的先辈们就一直在探讨如何对物种的遗传进行改良,培养了更多优良的品种。随着社会经济的进步,科学家们在生物技术方面也取得了很大的突破。自90年代以来,转基因食品已经逐渐地走入了人们的生活中。转基因食品是否安全也成了我们迫切需要知道的问题。 转基因指的是运用科学手段从某种生物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,从而产生特定的具有优良遗传形状的物质。而所谓转基因食品,就是利用分子生物学技术,将某些生物的基因转移到其它物种中去,改造生物的遗传物质,使其在性状、营养品质、消费品质方面向人类所需要的目标转变,以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品。[1] 过去的几千年里改良物种的主要方式:针对自然环境造成的突变或无意的人为因素所产生的优良基因和重组个体进行选育和利用,从而通过随机和自然的积累优化基因。然而这种极低几率且无人类控制性的被动模式大大阻碍了农业的发展。因此,转基因技术与传统技术在本质上都是通过获得优良基因进行遗传改良。但在基因转移的范围和效率上,转基因技术与传统育种技术区别于两点:首先,传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因的转移,而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制;第二,传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行,操作对象是整个基因组,所转移的是大量的基因,不可能准确地定位于某个基因进行操作和选择,对后代的表型预见性较差。而转基因技术所操作和转移的是经过明确定义的基因,功能清楚,可准确预测后代。故转基因技术是对传统技术的发展和补充,两者的结合可以极大地提高动植物品种改良的效率。[2]传统的育种只能是同一物种进行杂交,而转基因技术则可以让不同的物种进行杂交,不仅植物与植物之间,动物与动物之间,甚至是植物与动物之间都可以进行基因组合,使得我们在进行培养新品种的时候有了更多的选择。 转基因食品的种类有以下四种。第一是植物性转基因食品,其在世界范围内广泛种植。美国、阿根廷、加拿大为全世界种植转基因作物最大的国家。我国主要种植的是转基因棉花,其次还有玉米、大豆、甜菜等。第二是动物性转基因食品,现在已经能够在

转基因食品及其安全性(论文啊)

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《转基因食品卫生管理办法》则规定,食品产品中(包括原料及其加工的食品)含有基因修饰有机体的,要标注“转基因××食品”或“以转基因××食品为原料”。卫生部对转基因食品的生产经营组织定期或者不定期监督抽查,并向社会公布监督抽查结果。 二、转基因食品的分类 转基因食品包括以下几类: 第一类,植物性转基因食品。植物性转基因食品很多。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。番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬,但它不耐贮藏。为了解决番茄这类果实的贮藏问题,研究者发现,控制植物衰老激素乙烯合成的酶基因,是导致植物衰老的重要基因,如果能够利用基因工程的方法抑制这个基因的表达,那么衰老激素乙烯的生物合成就会得到控制,番茄也就不会容易变软和腐烂了。美国、中国等国家的多位科学家经过努力,已培育

转基因技术是现代生物技术的核心

转基因技术是现代生物技术的核心,运用转基因技术培育高产、优质、多抗、高效的新品种,能降低农药肥料投入,对缓解资源约束、保护生态环境、改善产品品质、拓展农业功能等具有重要作用。目前,世界许多国家把发展转基因技术作为抢占科技制高点、增强农业国际竞争力的战略重点。 自1996年首例转基因农作物产业化应用以来,全球转基因技术研究与产业应用快速发展。发达国家纷纷把发展转基因技术作为抢占未来科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点,发展中国家也积极跟进,并呈现以下发展态势:一是品种培育速度加快。随着生命科学、基因组学、信息学等学科的发展,转基因技术研究日新月异,研究手段、装备水平不断提高,基因克隆技术突飞猛进,一些新基因、新性状和新产品不断涌现。品种培育呈代际特征,目前全球转基因生物新品种已从抗虫和抗除草剂等第一代产品,向改善营养品质和提高产量的第二代产品,以及工业、医药和生物反应器等第三代产品转变,多基因聚合的复合性状正成为转基因技术研究与应用的重点。 二是产业化应用规模迅速扩大。截至2009年底,全球已有25个国家批准了24种转基因作物的商业化应用。以转基因大豆、棉花、玉米、油菜为代表的转基因作物种植面积,由1996年的2550万亩发展到2009年的20亿亩,14年间增长了79倍。美国仍然是最大的种植国,2009年种植面积9.6亿亩;其次是巴西,3.21亿亩;阿根廷,3.195亿亩;印度,1.26亿亩;加拿大,1.23亿亩;中国,5550万亩;巴拉圭,3300万亩;南非,3150万亩。值得一提的是,2000年以来,美国先后批准了6个抗除草剂和药用转基因水稻、伊朗批准了1个转基因抗虫水稻商业化种植;加拿大、墨西哥、澳大利亚、哥伦比亚4国批准了转基因水稻进口,允许食用。 三是生态和经济效益十分显著。1996至2007年,全球转基因作物的累计收益高达440亿美元,累计减少杀虫剂使用35.9万吨。2008年,全球转基因产品市场价值达到75亿美元。 对人的安全方面,投放市场的转基因作物在都是经过充分实验的,被改变的基因仅限于增加作物的抗病、抗灾害能力,并且在北美地区转基因食品已经使用的很多年,可以说现在美国加拿大20岁左右的年轻人从小就是吃转基因食品长大的;反对转基因技术的人认为转基因食品有害。 中国政府已经建立了高度科学的,严格的农业转基因生物安全性评价与管理体系.经政府批准。进口或商业化种植的每一个转基因植物品种或产品都是通过严格的农业转基因生物的食品安全性与环境安全性评价的. 目前筛选出来的转基因作物对人类健康不具有危害, 也尚无发生因转基因引起的食物过敏事故.转基因食品与传统食品一样安全,在长达10 多年的应用中没有发生因转基因引起食品引发的病症.这也进一步说明了转基因产品是没有危险。所以LZ可以放心食用哦。

转基因研究的现状及发展

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。

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.doczj.com/doc/0617059646.html,

转基因技术介绍

转基因技术 编辑 转基因即转基因技术。 转基因技术(Genetically Modified,简称GM),是指运用科学手段,从某种生物体基因组中提取所需要的目的基因,或者人工合成指定序列的基因片段,将其转入另一种生物中,使与另一种生物的基因组进行重组,再从重组体中进行数代的人工选育,从而获得具有特定的遗传性状个体的技术。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状,培育出新品种。转基因技术的理论基础来源于分子生物学。人们常说的"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"均为转基因的同义词(但如今人们对改变原有动植物性状的技术称为转基因技术(狭义),将对微生物的操作称为遗传工程技术(狭义)。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为"遗传修饰过的生物体"(Genetically modified organism,简称GMO)。 目录 1发展历史 2基本技术过程 3分类 人工转基因 植物转基因 动物转基因 微生物基因重组 自然转基因 4转基因技术产物 转基因生物 转基因食品 5技术特点 组合原理 植物 动物 6与杂交的区别 种基根杂交技术 植物杂交 杂交畜牧 7转基因技术现状 转基因食品 技术应用 商业化 8媒体报道 9转基因植物转化方法 农杆菌介导转化 花粉管通道法 核显微注射法 基因枪法 精子介导法 核移植转基因法 体细胞核移植法

10影响 减少温室气体排量 疑问 对环境系统 对生态物种 动物试验 11社会 学者批评 转基因标识法案 12相关事件 动物异常事件 转基因水稻争议 巴西坚果事件 普斯泰事件 转基因玉米事件 俄转基因食品事件 广西迪卡玉米事件 转基因大米试验 实验鼠致癌事件 猕猴喂养实验 律师申请公开遭拒 13批准作物一览 1发展历史 1974年,波兰遗传学家斯吉巴尔斯基(Waclaw Szybalski)称基因重组技术为合成生物学概念,1978年,诺贝尔医生奖颁给发现DNA限制酶的纳森斯(Daniel Nathans)、亚伯(Werner Arber)与史密斯(Hamilton Smith)时,斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道:限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。转基因技术,包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞,以及转基因途径等,外源基因的人工合成技术、基因调控网络的人工设计发展,导致了21世纪的转基因技术将走向转基因系统生物技术2000年国际上重新提出合成生物学概念,并定义为基于系统生物学原理的基因工程与转基因技术。 2基本技术过程 (1)从生物有机体复杂的基因组中,分离出带有目的基因的DNA片段;或者人工合成目的基因。 (2)在体外, 将带有目的基因的DNA 片段连接到能够自我复制并具有选择标记的载体分子上, 形成重组DNA分子。 (3)将重组DNA分子引入到受体细胞(亦称宿主细胞或寄主细胞) 。 (4)带有重组体的细胞扩增,获得大量的细胞繁殖体。 (5) 从大量的细胞繁殖群体中,筛选出具有重组DNA分子的细胞克隆。 (6)将选出的细胞克隆的目的基因进一步研究分析,并设法使之实现功能蛋白的表达。 3分类 转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然转基因,按照对象可分为植物转基因技术,动物转基因技术和微生物基因重组技术。 人工转基因 将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术(Transgene technology)。人们常说的“遗传工

精选论文之浅论转基因技术

浅论转基因技术 引言 转基因技术是生命科学前沿的重要领域之一。自从人类耕种作物以来,我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用,通过随机和自然的方式来积累优良基因。遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法,进行优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。因此,可以认为转基因技术是与传统技术一脉相承的,其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。但在基因转移的范围和效率上,转基因技术与传统育种技术有两点重要区别,第一,传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移,而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制;第二,传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行,操作对象是整个基因组,所转移的是大量的基因,不可能准确地对某个基因进行操作和选择,对后代的表现预见性较差。而转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因,功能清楚,后代表现可准确预期。因此,转基因技术是对传统技术的发展和补充。将两者紧密结合,可相得益彰,大大地提高动植物品种改良的效率。

摘要 转基因技术作为生命科学的前沿技术之一,已经逐渐走入了人们的生活。转基因技术可以认为是在一定程度上通过科学技术手段让其他生物、植物朝着对人类有利方向发展的技术。从20世纪80年代末转基因植物在美国问世至今,十多年来,该项技术正以日新月异的速度迅猛发展,但由于转基因生物及其产品是否存在潜在风险尚无定论,故转基因生物及其产品的安全性成为全球的热点问题,并引起世界各国政府和许多国际组织的高度重视。科学家发明转基因技术的初衷是想利用该技术造福人类,既可加快农作物和家畜品种的改良速度,提高人类食物的品质,又可以生产珍贵的药用蛋白,为患病者带来福音。人类对自然界的干预是否会造成潜在的尚不可能预知的危险?大量转基因生物会不会破坏生物多样性?转基因产品会不会对人类健康造成危害?一些科学家们开始担心对生物、植物生命进行的“任意修改”,创造出的新型遗传基因和生物可能会危害到人类。它们可能会对生态环境造成新的污染,即所谓的遗传基因污染,而这种新的污染源很难被消除。通过对转基因技术的研究,了解该技术的利弊关系,通过正确的引导和规范管理,才能很好地利用该技术,使它为人类服务。 关键词转基因技术,发展历程,利弊关系,转基因食品

从进口转基因玉米看转基因与非转基因的区别

从进口转基因玉米看转基因与非转基因的区别 近来,有关转基因食品的安全性一直争议不断,不同的国家对转基因食品有不同的政策,但均持谨慎态度。近日,中粮进口6万吨美国转基因玉米,已接近整个6月份进口的玉米总量,并远远超过了5月份的进口玉米量。尽管对于如此巨量的进口转基因玉米的原因和安全方面的评价,中粮集团相关发言人暂未作出回应,但是伴随这批转基因玉米进入中国,一些农业方面的研究人士表现出诸多担忧。 为什么人们对中粮进口转基因玉米如此关注?转基因食品和非转基因食品究竟有什么区别? 慧聪食品工业网为您找到相关资料,来解读非转基因与转基因。 非转基因是通过自然界优胜劣汰选择基因的变化,从而消除了转基因食品对人体可能造成的潜在危害.长期食用,安全可靠. 转基因指的是将某些物种所呈现出优秀性状的基因,转入可满足人类生存需求的动、植物、微生物基因组中,以使物种表现出其自身缺乏的优秀性状。在基因转入过程中,由于不可预见的基因突变,可能会转化为会对人体产生危害的有毒蛋白质等诸多因素,所以涉及到转基因的安全问题。 世界粮农组织、世界卫生组织及经济合作组织表示转基因食品可能带来环境风险和健康风险,人工移植外来基因可能令生物产生“非预期后果”。 世界上最好的大豆生产在中国东北(非转基因),价格很高,中国把这些大豆出口到美国,这些钱再从美国进口美国大豆,转基因大豆由于产量大所以很便宜,而且出油量也很高,这样回到中国的大豆数量就变成原来的3~4倍,主要做成大豆油,价格便宜,能够保证人民的食用油. 但在英国和日本,95%以上的人都不接受转基因食品,是转基因的要明显标出来,而且价格特别便宜,但是也没有什么人买。 转基因作物,是指那些通过遗传工程进行修饰,根据需要转入某种特定基因的作物。目前最常见的是转入抗除草剂基因,这样的转基因作物可以抵抗普通的、较温和的除草剂,因此农民用这类除草剂就可以除去野草,而不必采用那些毒性较强、较有针对性的除草剂。其次是转入抗虫害基因,用得最多的是从芽孢杆菌克隆出来的一种基因,有了这种基因的作物会制造一种毒性蛋白,对其他生物无毒,但能杀死某些特定的害虫,这样农民就可以减少喷洒杀虫剂。据统计,在过去的四年内,美国由于推广抗虫害转基因作物,少喷洒了270万磅的杀虫剂。转基因作物还能增加产品,例如抗虫害转基因玉米能增产5-15%。转基因技术也可用于改变食物的营养成分,例如减少土豆的水分,这样炸出来的土豆片更脆;降低植物油中的不饱和脂肪酸,能延长储存期限。 转基因西红柿不仅容易运输、保存,而且味道也更佳。菲律宾的国际水稻研究院正在试验“金水稻”,通过转基因技术让水稻制造贝塔胡萝卜素(维生素A的前体),有助于消灭在亚洲地区广泛存在的维生素A缺乏症。转基因技术也可提高水稻中铁元素的含量,以减少亚洲妇女常见的贫血症。

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