浅析基因工程在农业生产中的应用

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1、浅析基因工程在农业生产中的应用学部：化工与环境生命学部生物工程类姓名：孙博摘要：基因在农业生产上应用已经非常广泛,但其中道理未必广为人知那么所谓基因到底是呢?它是控制生物性状基本单位,记录着生物生殖繁衍遗传信息并且通过修改基因能改变有机体部分或全部特征它作用主要是以转基因技术和基因克隆技为核心通过它们改良品种,从而大大提高经济效益那么下面就谈谈它们是怎样为人类服务呢?关键词:基因;应用1、DNA导入方法与表植物基因工程的基本模式是先分离和制备目的基因，并将基因工程的基本模式、外源达条件目的基因嵌入载体，获得重组DNA，然后将重组DNA导入植物细胞，使其稳定存在并能复制、转录和翻译

2、。重组DNA还可经有性或无性方式传递给子代，达到按育种目标修饰和改造作物品种遗传性状的目的。目的基因导入受体植物细胞中能否表达的关键，在于植物细胞的转录系统能不能识别目的基因所携带的转录信号——启动子顺序。近年来的研究结果表明，就要将外源基因和一个已知植物细胞中有功能的启动子拼接在一起，构成嵌合基因。携带外源基因的这段DNA称载体，当载体携带外源基因共同进入受体细胞内后，整合与受体植物的DNA上。由于植物转录系统能识别启动子的顺序信号，外有基因即可在受体植物细胞中得到表达。因此，基因工程的许多研究工作都围绕着寻找理想的载体而开展。结果表明，目前最有希望作为目的基因载体物质的是根癌

3、农杆菌Ti质粒，而且已经有一些作物利用Ti-质粒将外援基因导入受体细胞中，并获得充分表达。世界各国通过基因工程获得的转基因植株达4500多种，基因工程在农业上主要应用于农作物品种的改良与新物种的培育。2、基因工程培育优质、高产农作物品种进展植物基因移植于导入技术的研究成功，为改变植物蛋白质、脂肪、淀粉与糖类的含量与品质，提高其营养价值，为改变蔬菜、果品的风味提供了可能与技术途径。世界各国应用基因工程进行农作物品质改良与优质、高产品种选育方面已取得了很大的进展。美国科学家将大豆贮藏蛋白的基因分别转移到向日葵和马铃薯中，获得蛋白质含量高的“向日豆”和“肉土豆”品种；日本科学家将大豆蛋

4、白转移到水稻，培育成功“大豆米”，这对改善稻米品质，提高其营养价值起到了重要作用。澳大利亚的专家采用转基因育种技术培育成功优质高产的小麦品种。我国东北师范大学的科研人员通过基因导入途径，将野生天兰冰草抗病、高蛋白基因的染色体片段，转移到小麦染色体行后再运用常规育种方法，选育出优质面包小麦新品种“小冰小麦33号”，经专家鉴定达到国际优质小麦标准。该品种蛋白质含量高达17%~18%，抗叶锈病、根腐病与黄矮病，产量达到4500kg/hm2~5000kg/hm2.。“小冰小麦33号“选育成功，填补了具有我国自主知识产权优质面包小麦品种的空白。日本农林水产业研究中心与北兴化学公司的研究人员

5、联合，采用基因重组技术，先从稻谷中分离出能促进赖氨酸与色氨酸合成的遗传基因，然后对该基因进行改造，加强其合成氨基酸的能力，再将重组后的基因移植入水稻，成功的培育出赖氨酸和色氨酸比普通水稻高10~90倍的转基因水稻新品种。据《农业科技通讯》杂志第9期报道，中国农业大学生物学院的朱登云经过7年潜心研究，将马铃薯花粉上的一个基因转入玉米，选育成功转基因玉米品种，赖氨酸和蛋白质的含量比常规玉米品种分别高出30%和90%。他利用选育出的转基因玉米自交系与常规自交系配置大量杂交组合，从中选育出综合农艺性状优良的YC、Y624、Y419等18个杂交组合，所育成的10个转基因玉米品种YC组合，产

6、量达508.6kg/667m²，比对照丹玉13号增产27.1%。课题组还利用分离出的高赖氨酸蛋白的基因，建立的高蛋白质、高赖氨酸优质玉米的转基因技术体系，已申请国家发明专利。此外，我国专家还选育成功含油量比普通油菜品种提高25%的“超油1号”与“超油2号”油菜新品种，其中含油量高达52.8%的“超油2号”是世界上含油量最高的甘蓝型油菜品种。我国黑龙江农科院雷勃钧采用花粉管通道技术于1997年选育成功早熟、高蛋白、高油、大粒、耐盐碱的转基因大豆品种“黑生101”累计推广面积已达20×3、基因工程培育抗病农产物品种的进展黄瓜花叶病毒严重危害多种蔬菜、烟草、花卉、油菜、药材和树木等77

7、0多种植物，造成农作物大幅度减产和品质下降由于在多数作物上未发现抗这种病毒的基因，很难对其进行抗病育种与化学防治。在国外长期以来，对该病毒有“植物癌症”之称。采用植物基因工程技术成为防治该病毒最有效的方法。日本烟草产业遗传育种研究所得专家，将黄瓜花叶病毒的随体脱氧核糖核酸植入烟草细胞，成功地培育出能抗花叶病毒的新植物体。日本专家采用的技术途径是先从黄瓜花叶病毒中提取脱氧核糖核酸，然后使用反转录酶制成脱氧核糖核酸，再把脱氧核糖核酸植入到烟草业细胞里。实验证明，给烟草接种上黄瓜花叶病