转基因技术的研究进展

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1、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人进展。木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，LT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GeneticallyModified转棊因，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，将其转入另一种牛物中，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界遗传性状的物质。而其衍生出的转基因技术就是将人工分离和修饰过的

2、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Z以外源棊因，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，儿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而.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13LI在京发布的1份报告显示，全球27个国家超过180

3、0万农民，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而积于转基因作物商业化的18年屮增加了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垄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CliveJames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

4、基础。在种植转基因作物的国家中，有19个为发展屮国家，8个为发达国家；发展屮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、低能离了束法、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屮，主要釆用农杆菌介导法、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，在植物体内农达而改变植物的遗传特性。农杆菌介导法的

5、转化效率受众多因素影响，如农杆菌侵染外植体的影响因索、外植体再牛能力的内在因索和环境条件(pIK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],11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肓径「2nm的钙或金颗粒表面，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

6、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。11前基因枪介导法在小麦中应用最多，其次是玉米和水稻。优点是不受外植体范围的限制，H•载体构建相对简单，但基因枪介导法存在转化效率低、外源DNA片段人小不明确、多拷贝整合比较多、容易发生基因沉默现象等缺点，不利于外源基因在宿主中的稳定表达，而口成本高，操作比较复杂，在实际应用中有一定局限性［44］三、花粉管通道法上世纪70年代，周光宇等结合我国远缘杂交的成功经验，提出了DNA片段杂交假说，为建立花粉管通道法奠定了重要的理论基础.而后周光宇等从分

7、子水平上加以验证，模拟授粉杂交设计出花粉管通道转基因技术，成功地将外源海岛棉DNA导入陆地棉，培育岀抗枯萎病的栽培品种，正式创立花粉管通道法.该方法是在植物授粉后,将含有n的外源基因的DNA溶液注射或涂抹到了房，利用植物开花，受精形成的花粉管通道，将外源的DNA导入到受精的卵细胞中，最终整合到植物棊因组中，伴随着受精卵的发育而形成转基凶新个体•尽悸花粉管通道法获得的转基因植株，在性状方面的确发生了明显的变异,但由丁•缺乏确切的分子生物学证据,致使国内外一些学者对其可靠性提出了质疑.花粉管通道法最突出的优点是不依赖组织培养人工再