转基因棉花的综述

转基因棉花的综述

摘要：本文主要通过参考各参考文献对转基因棉花的研究现状、存在问题及未来发展前景的展望等进行了简单的综述。

关键词：研发现状；存在问题；品种类型；前景展望

1.前言

自1996年商品化种植转基因作物开始，全球转基因植物的种植面积已由1996年的170万hm2猛增到2008年的1．25亿hm2，增长了73倍，目前已有25个国家1330万农民种植转基因作物。近年来，我国的转基因研究取得了较大发展，并且在基因药物、转基因作物、农作物基因图与新品种等方面具有相对比较优势。目前已批准棉花、番茄、辣椒、番木瓜、矮牵牛为商品化的转基因作物。其中，转基因棉花育种及产业化在我国取得了巨大的成功，不仅为增加我国植棉的经济效益、保护农业生态环境和维护棉农身体健康作出了突出贡献，而且扭转了美棉公司垄断我国转基因棉种市场的严峻局势，为保障我国棉纺织业持续健康的发展起到了举足轻重的作用[1]。

2.我国转基因棉花研究状况

棉花为我国主要农作物之一，其基因工程方面的研究进展迅速，在抗虫、抗除草剂、抗病、改善棉花纤维品质改良及其生态影响方面均取得了一系列重要研究成果啕[2]。1992年中国农科院生物技术研究所在国内首次人工合成了Bt杀虫基因，并与有关单位合作，将该基因导人中

棉所l2号、泗棉3号、晋棉7号等大面积推广品种中，获得了国产GK 系列转基因抗虫棉，成为世界上学握该项技术的第二个国家，进而又将豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI)和Bt基因重组，成功地导入棉花，育成了转双价基因(CpTI+Bt)SGK系列抗虫棉[3-4]。随着抗虫棉种植面积的增大，棉田次生害虫为害呈逐年加重的趋势，雒琚瑜等人通过对棉盲蝽发生日趋严重的原因及发生程度特点的分析，提出了防治盲蝽策略、防治指标与防治适期，并简单介绍了防治棉盲蝽各种行之有效的治理措施[5]。柏立新等人通过转基因棉花品种对棉大卷叶螟抗性水平的鉴定评估，提出在棉大卷叶螟重发地区，培育种植高抗棉大卷叶螟的转基因抗虫棉品种可有效地控制棉大卷叶螟危害，减少农药的使用[6]。棉花黄萎病是世界棉花生产中普遍存在的一大难题，也是长期困扰我国棉业的一种病害，我国很多学者对其病发的规律及机理进行了研究报道[7-8]。近期在抗黄萎病育种方面取得了突破性的进展，据了解天津市农业部门与中国农业大学开展科技合作，引进该校研发的具有自主知识产权的转基因高抗黄萎病棉花育种技术这一重大科技成果，不仅使棉花转基因抗黄萎病、耐盐碱、耐旱等优良品种覆盖天津，并且使转基因高抗黄萎病棉花育种产业化。

3.转基因棉花存在的问题

在我国以抗虫为主要目标的转基因棉花已经在生产上大面积推广和应用，并取得了显著的经济效益和社会效益。美国孟山都公司推出的第二代双Bt基因抗虫棉，已在美国国内大面积推广应用。陶氏益农公司也培育成功结合了2个Bt蛋白基因Cry1F和CrylAc的抗虫棉品种。

而我国目前生产上大面积种植的仍是第一代单Bt成基因抗虫棉，随着Bt转棉种植面积和种植时间的快速增长，棉铃虫会对转Bt棉产生抗性，一旦棉铃虫对Bt棉的抗性产生，将严重威胁到各种Bt制剂、转Bt棉的使用寿命，但我国目前还没有成熟的替代技术储备，这方面在近期内须要有重大突破[9-10]。此外我国的抗虫棉品种抗性单一，缺少具有广谱抗性的品种，往往针对少数鳞翅目害虫如棉铃虫、红铃虫等少数病害有很好的专一抗性，这容易引发次生病虫灾害的发生，比如Wu et a1．2002等的实验研究表明，抗虫棉生产减少了棉铃虫等昆虫的数量，但是并没有减少其他昆虫数量，例如蚜虫和盲蝽象等[11]。我国在抗黄萎病育种进展缓慢，黄萎病灾情日益严重，目前缺乏黄萎病抗源，且致病机理复杂，缺乏高抗的转基因棉花品种。其次我国品种类型也比较单一，缺少高品质纤维棉花的品种，这导致我国曾出现一方面国产棉花大量积压，另一方面大量进口国外几十万吨棉花的情况。

4.品种类型

4.1 抗虫转基因棉花

中国早在1991年就已有将外源Bt基因导人棉株中的报道，1992年首次合成了拥有自己知识产权的CryIA杀虫基因，并于1993年采用农杆菌介导法和外源基因胚珠直接诱导法导人中棉所12、泗棉3号等主栽品种中，获得了高抗棉铃虫的转基因棉花株系。目前已用于和正在用于转基因抗虫棉培育的基因有以下3种[12]。

4.1.1 苏云金芽孢杆菌的内毒素胥白(Bt基因)

该抗虫基因来自苏云金杆菌，它是一种杀虫的芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis，简称Bt)，其杀虫毒性来自孢子形成时所产生的8一内毒素的伴孢晶体蛋白，其量约占孢重的30％左右，因此也称杀虫晶体蛋白(insecticidal crystalprotein)。目前成功分离并导人到植物中获得转基因抗虫植株的Bt基因很多，但应用于棉花的Bt基因仅有CryIA(b)、CrylA (c)、CrylIA和CryIVA等少数几种。

4.1.2 蛋白酶抑制剂基因

目前用于转基因抗虫棉的蛋白酶抑制剂基因主要有：大豆胰蛋白酶抑制剂基因(SK?I)，豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI)，慈菇胰蛋白酶抑制剂基因(API)和水稻胱氨酸蛋白酶抑制剂等。将CpTI基因导人棉花，获得的转基因植株后代对棉铃虫具有明显的抗性。慈菇蛋白质酶抑制剂(API基因)也是一种重要的具有杀虫作用的蛋白酶抑制因子基因。API 对多种蛋白酶都具有抑制活性，其抗虫能力优于CpTI基因。

4.1.3 凝集素基因

植物凝集素(Iectin)是一类能够特异识别并可逆结合糖类复合物的非免疫性球蛋白，广泛存在于植物组织中，在储藏器官和繁殖器官中含量尤其丰富。在植物生长的各个阶段，外源凝集素以不同的方式保护植物免受害虫的侵害。目前应用较多的外源凝集素主要有豌豆凝集素(P —lee)、半夏凝集索(PTA)和雪花莲凝集素(GNA)。其中P—lec和GNA 对人几乎无毒害，但对害虫却有极强的抑制作用。此外，苋菜种子凝集素(ACA)是一种新发现的凝集素，实验表明它的抗蚜效果比GNA更好。

4.2 抗除草剂棉花

通过化学方法控制棉田杂草，已成为现代棉花生产的重要手段，但高效除草剂往往同时对棉花造成损伤。利用基因工程方法培育抗除草剂的棉花品种是解决这一问题的有效途径。目前，应用基因工程技术培育抗除草剂作物主要有两种策略：一是修饰除草剂作用的靶蛋白，使其对除草剂不敏感或促使其过量表达以使作物吸收除草剂后仍能正常代谢；二是引入降解除草剂的酶或酶系统，在除草剂发生作用前将其分解。棉花中成功应用的抗除草剂基因有抗草甘膦基因、2，4一D单氧化酶基因和抗溴苯腈基因等。

4.2.1 抗草甘膦基因

草甘膦(Glyphosate)是目前使用最广泛的一种内吸传导型和非选择性有机磷类除草剂。它的作用机理是特异性地抑制作物和细菌中草莽酸羟基乙烯转移酶(F．PSI's)的活性，当草甘膦与该酶结合时，阻断了芳香族氨基酸的合成，造成芳香族氨基酸缺乏，从而导致植株死亡。其抗性基因既可以是EPSPs，也可以是GOX，前者一是通过EPSPs的超常表达对一定剂量的草甘膦产生抗性，二是通过EPSPs基因作用活性位点变化对草甘膦产生抗性；后者GOX基因的产物能将草甘膦快速降解成无毒产物。

4.2.2 抗2，4一D基因

除草剂2，4一D是一种激素型除草剂，从土壤细菌Alcaligene eutrophus分离到一个能降解2，4一D的基因，称该基因为fda，将分离出的fda基因转入棉花后，可大大提高棉花对2，4一D的抗性。山

西省棉花研究所与澳大利亚CSIRO及中国农业科学院生物技术研究所合作，已成功将fda基因导人“晋棉7号”。

4.2.3 抗溴苯腈基因

溴苯腈(Bromoxyril)是除草剂(Buctril)的活性成分，其作用机理是抑制光合作用的电子传递。Stalker从土壤细菌KlebsieUa中分离出溴苯腈的降解基因(bxn)，该基因编码腈水解酶，能使溴苯腈水解成3，5一二溴一4一羟基苯甲酸，即无活性的非除草剂。将该基因导入棉花可获得抗溴苯腈的转基因植株。中国农科院棉花研究所目前正与中国科学院上海植物生理研究所合作，利用花粉管通道法将抗PPT的bar基因导入中国主栽棉花品种中，现已取得阶段性成果。

4.3 抗病转基因棉花

目前，国内棉花主产区相当一部分为重茬地，棉花黄萎病不断蔓延和增长，对棉花生产造成了很大的威胁，部分重病棉田因病产量损失严重，纤维品质下降，经济损失大，直接制约农村经济的发展和农民的收入。

为了提高棉花的抗枯黄萎病的能力，进行抗病育种是防治病害的有效措施。刘桂珍等先后将构建的Chi和Glu嵌合双价基因导入棉花，已选出对枯黄萎病抗性较好的转基因棉花株系。吴家和等将维管束特异启动子启动的Chi和CaMV35S启动的Glu嵌合基因导人陆地棉品种，获得3个高抗黄萎病的转基因纯合系。黄骏麒等将抗枯萎病棉花的总DNA导入感病的棉花品种中，获得了一批抗枯萎或高抗枯萎病棉花新品系。于元杰等将罗布麻、蓖麻等植物的总DNA分别导入到陆地棉中，获得了抗枯萎

病兼抗虫的棉花新种质系。乐锦华等也从转ch+Glu双价基因棉花中筛选出高抗枯萎病的品系。目前中国转基因抗黄萎病棉花的研究取得了一定进展。通过花粉管通道法将葡萄糖氧化酶(GO)、几丁质酶(Chj)、葡聚糖酶(Glu)等转人棉花主栽品种中，并获得一些转基因优系，抗病性有所提高，但抗黄萎病转基因棉花还不够稳定，与生产应用要求还相差甚远。

4.4 抗逆转基因棉花

随着研究的不断深入、基因的分离与克隆技术的发展、植物生长发育机理的进一步明确、植物生理生化的不断探索，使棉花在抗逆基因方面的研究取得了很大进展。干旱是限制棉花生长发育、基因表达和产量的主要环境因子之一。与棉花耐旱相关基因主要有两类：一类是受到干旱胁追诱导表达后产生的能增强植物抗旱能力的功能基因，如一些渗透调节物质和可溶性糖的编码基因PSCS等；另一类是在干旱胁迫下调控耐旱基因表达和信号转导的转录因子，如DREB等。目前已克隆出了大量的与植物耐旱相关的转录因子，如DREB转录因子等。CHENG X G等研究证明，陆地棉的AP2结构域含有1个GhDREB转录因子，并发现这种转录因子与棉花的耐旱性相关。黄波等应用半定量RT—PCR技术显示，GhDKEB1L基因在棉花子叶中受到低温、干旱以及NaC1处理时诱导表达，证明了棉花GhDREB1L转录因子通过与DRE元件结合，在低温、干旱及高盐的应答途径中起重要作用。董春海等把与植物生长素合成酶有关的农杆菌tins基因、tmr基因导人了棉花；周宝良、陈晓亚等把种子特异

表达的菜豆蛋白启动子ph／p—ipt基因导入棉花，获得了根系更加发达的再生植株。

4.5 品质改良转基因棉花

纤维是棉花的主要产品，棉纤维品质的优劣直接影响着棉纺织品的质量及其在市场上的竞争力。人们从棉花中鉴定出与纤维品质有关的基因，通过改造基因的结构，改变其表达，以提高纤维品质。目前已从棉花中分离到大量棉纤维发育基因如：延展蛋白基因(Expansion)、膜联蛋白基因(Annexin)、膜转移蛋白基因(Itp)等。国内外科研人员近年来相继开展了用外源纤维优势基因转化陆地棉品种来改良棉纤维品质的探索性研究，取得了一定的成就(May eta1．2000)。中国科学院上海植物生理研究所成功地将兔子角蛋白基因导人棉花，使棉花纤维首次具有了角蛋白纤维的性质，纤维长度比普通棉纤维长度长60％，且伸缩性和热敏感性都大大增强，与兔子角蛋白非常接近。

5.前景与展望

中国转基因棉花研究虽然起步较晚，但进展较快，以转基因抗虫棉品系为亲本，或把转基因抗虫棉材料作为亲本，运用传统杂交方法，根据杂种优势，培育出综合性状优良的杂交抗虫棉近几年取得了可喜进展。目前，仅有转Bt基因抗虫棉得到大面积地推广种植，而与抗逆、纤维改良等性状有关的转基因棉花的研究和种植推广相对缓慢，未能大面积应用。究其原因可能有两个：一是与抗逆、纤维改良等性状的相关基因自身功能存在局限性，在转入棉花植株时未能达到预期的改良效果；二是一些优良的转基因株系，由于申报转基因作物安全评价时周期

较长，使得转基因棉株无法进行有效地种植，从而影响其在生产中的推广应用。相信在不久的将来，通过完善棉花遗传转化体系，可以将更多优良的克隆基因转移到棉花上，获得安全、稳定、持久、优质等综合性状都理想的新一代棉花品种类型。

参考文献

[1] 张社梅，赵芝俊，朱希刚，等．从国产转基因棉花的成功看我国农业高新技术产业化的道路选择[J]．农业科技管理，2008，27(1)：16--48 [2] 秦永华，乔志新，刘进元，等．转基因技术在棉花育种上的应用叨．棉花学报，2007，19(6)：482—488

[3] 刘方，王坤波，宋国立．中国棉花转基因研究与应用[J]．棉花学报，2002，14(4)：249—253

[4] 郭三堆，倪万潮．双价抗虫转基因棉花研究[J]．中国农业科学，1999，32(3)：1—7．

[5] GB／T 19495．4—2004，转基因产品检测核酸定性pCR检测方法[s]．北京：中国标准出版社，2007．

[6] J·萨姆布鲁克，D w·拉塞尔．分子克隆实验指南嗍．3版．北京：科学出版社，2005．

[7] Cankar K，Chauvensy-Ancel V，Fortab~ M N，et a1．Detection of nonauthofized genetically modifiedorganism using diferential quantititative polymerasechain reaction：apphcation to 35S in maize[J]．AnalyticalBiotechemistry，2008，376(2)：189—199 [8] GB／T 19495．5—2004，转基因产品检测核酸定量PCR检测方法[S]．北京：中国标准出版社，2007．

[9] 李汝忠．转基因棉花的研究进展与发展前景[J]．科技创新与品牌，2009(6)：72—73．

[10] 孙志新，崔金杰，陈海燕，等．棉铃虫对Bt棉的抗性及其机理研究进展[J]．江西棉花，2008，30(2)：3-7．

[11] Wu K W，Feng L H，Guo Y．Seasonal abundance of the mirids，lygus lueorum an d adelphocofis spp (hemiptem：miridae) on bt cotton in northern China[J]．Crop Protection，2002(21)：997—1002

[12] 黄云，詹先进，蓝家样，等.转基因棉花品种类型与发展前景展望[J].江西棉花，2011,33(1)：0056-03

11

转基因食品安全问题及其评价体系

转基因食品安全问题及其评价体系 随着现代生物技术的发展，其在农业中显现出越来越重要的地位，带来了巨大的经济效益和社会效益。转基因作物有着不可替代的优势，如解决粮食短缺问题，节省生产成本，降低食物售价等|11。种植转基因的国家由最初的几个至现在的20多个，各国试种的转基因植物已经超过4500种，其中大豆、玉米、棉花、油菜是主要的转基因植物，这四类植物占全部转基因植物的86%。转基因植物主要有抗除草剂、抗虫，兼具抗除草剂和抗虫、抗病等几类[31。在中国，大豆的进口量是本国生产大豆量的28倍，进口的大豆几乎都属于转基因大豆，也就是说大部分人吃的大部分豆制品都含有转基因成分。 随着“转基因食品队伍”的逐渐壮大，世界各国予以转基因食品不同的态度，并制定不同的法规，随之出现了转基因食品安全问题的争议，毋庸置疑转基因食品的安全问题变得愈发重要。笔者通过查阅文献，从对转基因食品的基本认识、转基因食品安全问题及其评价体系、应正视转基因食品等方面进行综述，为转基因技术的发展、转基因食品的应用推广提供理论参考。 1对转基因食品(GME geneticallymodifi~d foods)的基本认识 所谓转基因技术就是应用人工方法把某种生物的遗传物质分离 出来，在体外进行切割、拼接和重组，将重组了的DNA通过各种途径导入并整合到某种宿主细胞或者个体的细胞核中，有目的的改变它们的遗传性状。

转基因食品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，从而改造生物的遗传物质，使其在形状、营养品质、消费品质等方面向着人们所需要的目标转变旧。我国（转基因食品卫生管理办法〉将转基因食品定义为：利用基因工程技术改变基因组构成的动物、植物、和微生物生产的食品和食品添加剂。 2转基因食品安全问题及其评价体系 转基因食品的潜在问题包括：转基因食物的过敏性，转基因食品的毒性。营养品质改变问题，转基因生物的环境安全性以及转基因技术中存在的伦理道德问题。与之相应的安全性评价的内容包括外源基因的安全性、基因载体的安全性、转基因过程、基因插入引起的副作用、基因重组的非预期效应、新表达物质的毒性和致敏性、转基因动物的健康状况、转基因食品营养成分分析、转基因食品在膳食中的作用和暴露水平、食品加工过程对食物的影响、对人体抗病能力的影响以及售后去向和消费人群的流行病学调查。 21转基因食品安全性评价的原则为了科学评价转基因食品的 安全性，1993年经济合作与发展组织(OECD)首次提出了“实质等同性原则”，“实质等同性原则”含意为：“在评价生物技术产生的新食品和食品成分的安全性时，现有的食品或食品来源生物可以作为比较的基础”。实质等同性比较的主要内容包括生物学特性和营养成分比较。 但是以英国为代表的欧盟国家采用“过程评价法”，即采用严格的毒性、过敏性、抗性标记基因的实验并对其应用与发展采取严格的过程检测作为安全评价的方法。

转基因抗虫棉

转基因抗虫棉的研究进展 摘要：综述了转基因抗虫棉的研究进展，包括抗虫基因的研究、载体构建技术的研究、转化技术的研究及存在的问题等，并展望了转基因抗虫棉未来发展前景。关键词：转基因抗虫棉花研究进展 引言 棉花生长周期长、虫害多，造成的损失非常严重。据统计，在转基因抗虫棉商品化之前，全球每年用于防治棉花虫害的费用高达20亿美元，约占所有农作物防虫费用的四分之一。[1]传统的化学农药防治棉铃虫不仅费用高，且已引发了棉虫的抗药性，同时化学杀虫剂的过量使用也带来了环境污染的问题，而转基因植物所产生的杀虫蛋白主要是通过抑制害虫消化等生理功能而达到抗虫的目的。与施药防治棉田害虫相比，转基因技术具有较多优势：不会在土壤和地下水中造成残留；不会被雨水冲刷流失；对非靶标生物无毒性；保护作用无盲区；减少农药及用工投入[2]等。雪花凝集素（Gulanthus nivalis agglutinin gene，GNA）是第一个转入重要作物、并对刺吸式口器害虫有抗性的基因，转GNA的水稻可降低害虫的存活率，阻止害虫的发育[3]。另外烟草阴离子过氧化物酶[4]、昆虫几丁质酶基因[5]也被用于抗虫基因工程的研究。迄今为止在棉花抗虫基因工程研究领域，最成功的例子是苏云金芽孢杆菌Bt杀虫基因的应用，其次是蛋白酶抑制剂基因。另外，凝集素、α-淀粉酶抑制剂、胆固醇氧化酶等转基因抗虫植物的研究也取得了进展，所以利用基因工程技术培育转基因抗虫棉受到了各国的高度重视。自1996年商品化种植转基因作物开始，全球转基因植物的种植面积已由1996年的170万hm2猛增到2008年的1.25亿hm2，增长了73倍，2008年全球市场价值已达75亿美元，约占全球商业种子市场的22%，其市场价值优势明显，转基因产业得到了蓬勃发展，尤其在发展中国家。印度Bt棉2002年引入，连年种植面积快速增加，至2008年达760万hm2，产量翻番，曾经是全球棉花产量很低的国家，现已成为棉花出口国。转基因棉回报率高，生产成本低，市场需求大，到2005年我国通过国家审定的转基因抗虫棉品种已增至26个[6]，到2007年我国转基因抗虫棉种植面积已达380万hm2，占全国棉花种植面积的69%。农业生物技术应用国际服务组织（ISAAA）发布的报告显示，2007年转基因作物种植面积增加了12%，达到了1.143亿hm2，成为过去五年来种植面积增加第二快的一年。[7] 2008年至2010年，我国新型转基因抗虫棉培育和产业化全面推进，新培育36个抗虫棉品种，累计推广1.67亿亩，实现效益160亿元，国产抗虫棉市场份额达到93%，有效控制了棉铃虫危害，彻底打破了国外抗虫棉的垄断地位。这是我国转基因生物新品种培育重大专项取得的成就之一。我国转基因技术研究与应用取得了显著成效：获得一批具有重要应用价值和自主知识产权的基因，培育一批抗病虫、抗逆、优质、高产、高效的重大转基因生物新品种，为我国农业可持续发展提供强有力的科技支撑。 然而，随着转基因抗虫棉在世界范围的发展，也不断涌现出一些问题，如棉花质量问题，抗虫性持久问题，对生态环境安全问题等，本文综述了转基因抗虫棉的研究进展，包括抗虫基因的研究、载体构建技术的研究、转化技术的研究及存在的问题等，并展望了转基因抗虫棉未来发展前景。 1.几种抗虫基因的介绍 1.1 Bt基因 Bt基因是苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）的简称，它是一种革兰氏阳性菌，在地球上分布十分广泛。Bt基因是抗虫棉中研究最多、进展最快、应用最广泛的一类基因，它对鳞翅目昆虫有专一杀伤作用。大部分Bt杀虫蛋白具有杀虫专

棉花种子引发的研究现状及展望

棉花种子引发的研究现状及展望 科目：种子科学研究新进展 学院：农业与生物技术学院 专业：种子科学与工程 班级：种工101 姓名：董红红 学号：2010211655

棉花种子引发的研究现状及展望 董红红 （河西学院农业与生物技术学院甘肃张掖734000） 摘要：棉花是新疆地区的主要经济作物，近年来虽然选育了许多新品种，但有的品种存在发芽率不高，有的品种发病率较高，有的品种不耐早春冷害等弊病。而种子引发处理可以加快种子的发芽速度，提高种子发芽整齐度，增强种苗对环境的适应能力，有的还能抑制种带病原菌的发生。 关键词：棉花种子引发 种子引发( Seed priming) 又称为渗透调节( Osmo condit ioning ) , 是一项控制种子缓慢吸水和逐步回干的种子处理技术。大量研究表明，种子引发能提高种子活力，在低温、高温、干旱、盐渍或低氧等逆境条件下能加速发芽，提高发芽一致性以及出苗率和成苗率。种子引发方法有渗透引发、水引发、膜引发、滚筒引发、固体基质引发和生物引发等。 1 研究现状 1.1新疆石河子大学农学院的李卫华，黄丙香，王振华，李晓明，张东海研究了种子引发处理对棉花种子发芽的影响。 试验选用棉花品种“新陆草10”的种子，采用不同的处理方法（种子水合处理HP1：不同水合时间的水合处理，HP2：不同含水量的水合处理)、大分子盐渗物质PEG处理0P），调查了各处理种子发芽速度、发芽整齐度、发芽试验及种苗萌发试验。结果表明：①6种不同水合时间和水量的处理中，6 h的水合时间处理获得了最高的发芽势和发芽率、较好的发芽整齐度和较快的发芽速度，是较为理想的水合处理方法。②棉花种子的引发处理能够有效的提高种子活力、加速种苗萌发、提高种子发芽整齐度和发芽率。其中大分子PEG盐渗处理(OP)在加快种子发芽和种苗萌发的速度上显著优于未处理种子，略优于6h水合处理，而水合处理(HP)在提高种子的发芽势、发芽率及最大发芽率方面显著优于OP和未处理种子。但HP和OP处理后种子的畸形苗和染病种苗率显著上升。 1.2新疆石河子大学农学院的张东海，李晓明，王振华，黄丙香，李卫华研究了种子引发处理对棉花种子健康性的影响。 对新疆棉花主栽品种“新陆早10号”种子，利用种子水合处理（HP1：表面未消毒的水合处理的种子，HP2：表面消毒的水合处理的种子）、大分子盐渗透物

转基因棉花的综述

转基因棉花的综述 摘要：本文主要通过参考各参考文献对转基因棉花的研究现状、存在问题及未来发展前景的展望等进行了简单的综述。 关键词：研发现状；存在问题；品种类型；前景展望 1.前言 自1996年商品化种植转基因作物开始，全球转基因植物的种植面积已由1996年的170万hm2猛增到2008年的1．25亿hm2，增长了73倍，目前已有25个国家1330万农民种植转基因作物。近年来，我国的转基因研究取得了较大发展，并且在基因药物、转基因作物、农作物基因图与新品种等方面具有相对比较优势。目前已批准棉花、番茄、辣椒、番木瓜、矮牵牛为商品化的转基因作物。其中，转基因棉花育种及产业化在我国取得了巨大的成功，不仅为增加我国植棉的经济效益、保护农业生态环境和维护棉农身体健康作出了突出贡献，而且扭转了美棉公司垄断我国转基因棉种市场的严峻局势，为保障我国棉纺织业持续健康的发展起到了举足轻重的作用[1]。 2.我国转基因棉花研究状况 棉花为我国主要农作物之一，其基因工程方面的研究进展迅速，在抗虫、抗除草剂、抗病、改善棉花纤维品质改良及其生态影响方面均取得了一系列重要研究成果啕[2]。1992年中国农科院生物技术研究所在国内首次人工合成了Bt杀虫基因，并与有关单位合作，将该基因导人中

棉所l2号、泗棉3号、晋棉7号等大面积推广品种中，获得了国产GK 系列转基因抗虫棉，成为世界上学握该项技术的第二个国家，进而又将豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI)和Bt基因重组，成功地导入棉花，育成了转双价基因(CpTI+Bt)SGK系列抗虫棉[3-4]。随着抗虫棉种植面积的增大，棉田次生害虫为害呈逐年加重的趋势，雒琚瑜等人通过对棉盲蝽发生日趋严重的原因及发生程度特点的分析，提出了防治盲蝽策略、防治指标与防治适期，并简单介绍了防治棉盲蝽各种行之有效的治理措施[5]。柏立新等人通过转基因棉花品种对棉大卷叶螟抗性水平的鉴定评估，提出在棉大卷叶螟重发地区，培育种植高抗棉大卷叶螟的转基因抗虫棉品种可有效地控制棉大卷叶螟危害，减少农药的使用[6]。棉花黄萎病是世界棉花生产中普遍存在的一大难题，也是长期困扰我国棉业的一种病害，我国很多学者对其病发的规律及机理进行了研究报道[7-8]。近期在抗黄萎病育种方面取得了突破性的进展，据了解天津市农业部门与中国农业大学开展科技合作，引进该校研发的具有自主知识产权的转基因高抗黄萎病棉花育种技术这一重大科技成果，不仅使棉花转基因抗黄萎病、耐盐碱、耐旱等优良品种覆盖天津，并且使转基因高抗黄萎病棉花育种产业化。 3.转基因棉花存在的问题 在我国以抗虫为主要目标的转基因棉花已经在生产上大面积推广和应用，并取得了显著的经济效益和社会效益。美国孟山都公司推出的第二代双Bt基因抗虫棉，已在美国国内大面积推广应用。陶氏益农公司也培育成功结合了2个Bt蛋白基因Cry1F和CrylAc的抗虫棉品种。

转基因食品综述

转基因食品综述 1 引言 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。 世界上最早的转基因作物（烟草）于1983年诞生，到美国孟山都公司研制的延熟保鲜转基因西红柿1994年在美国批准上市，及我国水稻研究所研制的转基因杂交水稻1999年通过了专家鉴定，转基因食品的研发迅猛发展，产品品种及产量也成倍增长。随着基因工程技术的快速发展，转基因植物已进入大规模商品化生产阶段，转基因作物品种达100 多个，主要有大豆、玉米、棉花、油菜等，由转基因作物加工生产的转基因食品和食品成分达4000 余种。 转基因食品是指利用基因工程（转基因）技术在物种基因组中嵌入了（非同种）外源基因的食品，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，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。转基因作为一种新兴的生物技术手段，它的不成熟和不确定性，必然使得转基因食品的安全性成为人们关注的焦点。 关键词：转基因食品、原理、种类、特点；、危害、发展现状 2 转基因的基本原理 转基因的基本原理是选取最有用的一小段基因转移。转基因食品主要是指利用基因工程技术改变基因组构成,将某些外源基因转移到动物、植物或微生物中去,改造其遗传物质,使其性状、营养价值或品质向人们所需目标转变,并由这些转基因生物所生产的食品。转基因食品也称基因改造食品或基因修饰食品。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（动、植物和微生物），并使其具有效表达出相应的产物（多肽或蛋白质），常用的方法包括显微注射、基因枪、电破法、脂质体等。转基因技术的主要步骤:分离目的DNA片断,将目的

转基因技术的应用

转基因技术的应用 摘要：本文较系统地介绍了植物基因转移方法,综述了转基因技术在各个领域方面的应用概况，并对转基因植物的前景作了展望。 关键词：植物；基因；转基因技术 The application of the transgenic technology Abstract: This article systematically introduces the plant gene transfer method, this paper reviewed the application of transgenic technology in all areas of general application, and the transgenic plants prospects are described. Key words: Plants; gene; genetically modified technology 将外源或者人工修饰的基因导入植物基因组并稳定表达,可改变生物体性状并遗传下去,这就是植物转基因技术。1983年，人类首次获得转基因植物，1986年美国和法国的科学家第一次进行了抗除草剂转基因烟草的田间试验［1］。此后,植物转基因的研究与应用在世界各地蓬勃发展,并创造了巨大的经济效益。随着研究的深入，转基因植物的应用被不断拓宽，在农业上取得巨大经济效益的同时，其在医疗、资源、环境污染处理等方面的研究也吸引了越来越多的研究者。 1 国内转基因植物研究现状 在国家“863”术研究与发展计划及国家科技攻关计划的资助下，我国转基因植物的研究和应用取得了显著的进展，主要是在植物抗虫、抗病、植物抗逆、植物品质改良、植物叶绿体等基因工程和植物生物反应器方面，有些研究已经达到国际先进水平。据1996物技术学会统计，我国投入研究和开发的转基因植物达 47涉及各类基因 103种。近年来有20种转基因植物进入了田间试验或环境释放阶段。目前我国有3 种转基因植物被批准进入商品化生产，包括我国自己培养的耐储存番茄、抗虫棉、观赏植物矮牵牛、抗病毒甜椒、抗病毒番茄，以及美国孟山都公司培育的抗虫棉。在上述转基因作物中，种植面积最大的是抗虫棉，中国的抗虫棉（Bt棉）占整个棉花面积的20%［2］。 2植物基因转移的主要方法 转基因植物研究取得了令人鼓舞的突破性发展。十几年来转基因植物这一技术日趋完善在提高植物抗性、改良作物品质以及作为生物反应器生产有用的化合物等方面发展迅速植物转基因方法可分为生物学、化学和物理学方法三大类。生物学方法有农杆菌介导转化法、花粉管通道法、病毒介导法等；物理学方法包括基因枪法、显微注射法和电激穿孔法等；化学方法包括聚乙二醇法、脂质体法等。在上述多种方法中，占主导地位的是农杆菌介导法，常用的还有基因枪法。农杆菌介导法的原理是: 在农杆菌基因 chvA, 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typeIV分泌系统将单链 VirD2-T-DNA 复合体运送到宿主细胞

综述

启动子在拟南芥上表达形式的成果 摘要：启动子是位于结构基因5'端上游的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确的结合并具有转录起始的特异性。起始时间和表达的程度。启动子（Promoters）就像“开关”，决定基因的活动。既然基因是成序列的核苷酸（nucleotides），那么启动子也应由DNA组成。启动子本身并不控制基因活动，而是通过与称为转录（transcription）因子的这种蛋白质（proteins）结合而控制基因活动的。转录因子就像一面“旗子”，指挥着酶（enzymes）（RNA聚合酶polymerases) 的活动。这种酶制造着基因的RNA复制本。一般分为广谱表达型启动子、组织特异性启动子、肿瘤特异性启动子等多种形式。基因的启动子部分发生改变（突变），则导致基因表达的调节障碍。这种变化常见于恶性肿瘤。 关键词：拟南芥，启动子 1 前言 1.1 高等植物启动子的研究进展 植物基因表达受生物体内各种理化因素的调节控制，植物能够根据自身需要及环境的改变，定时、定位及定量地表达所需的基因产物。基因表达在DNA水平、 转录水平、转录后水平、翻译水平、翻译后加工、运输及定位等各个层次都进行着精细的调控。基因转录水平表达调控是基因表达调控中最主要的调控方式，在这一系列过程中涉及到启动子终止子、UTR序列等调控元件，在这些调控元件中，启动子决定转录起始点和转录频率，作用尤为重要。 启动子是RNA聚合酶能够识别并与之结合，从而起始基因转录的一段DNA 序列，通常位于基因上游，其长度因生物种类而异。基因的启动子区基本上是由两部分组成：一部分是形成普遍性转录结构所需要的，通常称为核心启动区，包括转录起始点及邻近的TATA框；另一部分是决定基因转录特异性和活性的区域。两部分都参与基因转录的调控，但后一部分起主要的控制作用。若说核心启动子决定转录的准确起始，那启动子上游顺式调控元件则决定了时空差异表达的有序进行。核心启动子及其上游作用元件组成了基因转录水平调控的核心。 植物基因启动子按其作用方式大体可以分为三类，即组成型启动子、诱导型启动子和组织特异性启动子。另外还有两类较为特殊的启动子，双向启动子和可变启动子。分类大体上反映其各自的特点，但分类 是相对的，一种类型的启动子往往兼有其他类型启动子的特点 （1）组成型启动子（constitutive promoter）：非特异性表达组成型启动子，能调控目的基因在时空上无差异的持续稳定表达的启动子。其调控下的目的基因表达水平大体恒定，不受时空及外界因素的影响，在多数植物组织中均可以表达，且在不同的组织部位的表达水平没有明显差异。特点是表达具有持续性，RNA 和蛋白质的表达量相对恒定，没有时空特异性，不受外界的诱导，活性高。从结构上看，如玉米Adhl启动子组织特异性表达是由两个TATA盒及侧翼序列所调控。 其最大优点是：它所启动的外源基因在受体植物中特异表达，从而克服了组成型启动子启动的外源基因在受体植物中非特异性的持续、高效表达所造成浪费，而在需要该基因大量表达的特定组织部位则因表达量过低又达不到预期效果（皮。

综述

题名优质作物繁育方法 摘要：作物育种又称品种改良。高产、稳产、优质、高效是育种的目标。但特定的育种目标要综合考虑当地品种的现状、育种基础、自然环境、耕作制度、栽培水平、经济条件等因素，并随生产的发展不断加以调整。还要以本地区种植面积较大或有代表性的几个品种作为标准，明确需要保持或提高、改进或克服的方向，使育种目标具体化。 关键词杂交现代生物科学技术转基因生物克隆人类基因组计划多能干细胞基因芯片内容改革神经干细胞主要成就素质教育 前言用200～300字的篇幅，提出问题，包括写作目的、意义和作用，综述问题的历史、资料来源、现状和发展动态，有关概念和定义，选择这一专题的目的和动机、应用价值和实践意义，如果属于争论性课题，要指明争论的焦点所在。、品种是在任一方面具有独特性的栽培植物群体,它可通过有性的、无性的或其他的方式繁殖或重组,保持或重现其独特性",并把品种分为纯系品种、群体品种、杂交品种、综合品种、多系品种、无性系品种、人造多倍体品种和中间品种等8类. 植物新品种的定义 经过人工培育的或者对发现的野生植物加以开发，具备新颖性、特异性、一致性和稳定性并有适当命名的植物品种。植物新品种,是指经过人工培育的或者对发现的野生植物加以开发,具备新颖性、特异性、一致性和稳定性并有适当命名的植物品种。育种，通过创造遗传变异、改良遗传特性，以培育优良动植物新品种的技术。以遗传学为理论基础，并综合应用生态、生理、生化、病理和生物统计等多种学科知识。对发展畜牧业和种植业具有十分重要的意义。 作物育种方法与作物的繁殖方法密切相关。自交作物群体是一些纯合基因型混合体，也可能是单一的基因型，异质性不大或同质，遗传上高度纯合。这类作物宜采用混合选择、纯系育种、杂交育种(主要是品种间杂交)和回交育种。最终目的是育成纯合度高的品种。但同是自交作物，育种方法也不尽一致。异交作物群体是异质的，含有很多不同的基因型，在遗传上高度杂合，自交后呈现不同程度的衰退，再杂交时又恢复正常。这类作物宜采用混合选择、轮回选择、自交系间杂交和综合杂交。无性繁殖作物用营养器官繁殖后代，育成的品种表型虽整齐一致，基因型则高度杂合。常会产生突变或芽变，因而可对之进行选择。。 主体:论据和论证两个部分，通过提出问题、分析问题和解决问题，比较不同学者对同一问题的看法及其理论依据，进一步阐明问题的来龙去脉和作者自己的见解。这部分应包括历史发展、现状分析和趋向预测几个方面的内容。 历史发展：要按时间顺序，简要说明这一课题的提出及各历史阶段的发展状况，体现各阶段的研究水平。1、传统的遗传育种方法，利用具有不同性状的亲本之间进行杂交，选育优良性状聚合的杂交后代；杂交育种（bybridization）指不同种群、不同基因型个体间进行杂交，并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法。杂交可以使双亲的基因重新组合，形成各种不同的类型，为选择提供丰富的材料；基因重组可以将双亲控制不同性状的优良基因结合于一体，或将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累起来，产生在各该性状上超过亲本的类型。正确选择亲本并予以合理组配是杂交育种成败的关键。

植物抗病基因工程研究进展

植物抗病基因工程研究进展 摘要随着植物抗病基因的分离，植物抗病机制的分子生物学和植物抗病基因工程取得了重大研究进展。该文就植物抗病基因工程的原理、目的基因、转化方法等进行综述，并对植物抗病基因工程的应用前景做了展望。 关键词植物；抗病基因；基因工程；原理；目的基因；转化方法；前景 随着世界人口的迅速增长，粮食问题已成为人类生存的关键问题。有专家预测，到2050 年，全球人口总数将膨胀至90 亿。剧增的人口将给为人类提供粮食的农业生产带来严峻的挑战。众多学者为提高作物产量作了许多努力，也取得了很大成果。但是，长期以来，因病菌侵染而造成的作物产量损失也是巨大的。当前，防治病害的主要策略是改进栽培措施和施用化学杀菌剂。但这只能从一定程度上控制病害的流行而不能从根本上解决问题，而且化学药剂所带来的环境污染和病原抗药性生理小种的形成等问题也给病害防治造成了更大的障碍。 自上世纪90 年代以来，分子生物学理论和技术的不断发展完善，使人们能够从分子水平上研究植物与病原菌的相互作用机制，植物基因工程的兴起更是为病害的控制提供了更广泛的选择余地。基因工程被认为是一项能为人类提供以食用动物为基础的健康和充足粮食途径的关键技术，在应用中扮演着重要角色。在植物抗病基因工程的研究历程中，以植物抗病毒基因工程开展最早，发展也最为迅速，部分转基因植株已开始用于生产。随着植物抗病反应机制和病原菌致病机理研究的深入，近年来植物抗病基因工程的研究取得了很大的进展。 1 植物抗病基因工程的原理 人们对植病互作机制的认识，主要来源于对模式植物拟南芥的研究。并且已经从拟南芥中鉴定和克隆了许多抗病基因，给其他作物的抗病性遗传分析提供了理论基础。 病原菌对宿主植物成功的感染，包括接触识别、崩解植物理化防御系统、产生毒素、灭活整个植株或部分组织的代谢生理活性。病原菌往往含有致病基因和毒性基因，其表达 调控包含有复杂的信号传导。 在经典遗传学中，植物与病原物的互作被看作是由基因型控制的，植物抗病性常常是由来源于植物的抗病基因R 与相应的来源于病原物的无毒基因avr 互相作用所决定的，即“基因对基因”学说。Flor通过亚麻与亚麻锈病菌之间的相互关系的研究，发现真菌的显性avr 基因的产物（后来被描述成小种专化性诱导因子）能被R 基因的产物识别，从而激发植物抗性。 植物抗病基因工程指的是用基因工程（遗传转化）的手段提高植物的抗病能力，以此获得转基因植物的方法。植物抗病基因工程主要包括：抗病及其他相关基因的分离和克隆；与合适的载体及标记基因构成适于转化的重组质粒；用不同的转化方法向受体植物导入重组质粒；筛选转化因子并鉴定转基因植株。此外，还有一种可以获得抗病转基因植物的方法即把具有抗病能力的植物或微生物的DNA 直接导入受体植物，从后代中筛选具有抗病能力的个体，经过稳定转化得到转基因抗病植株。 2 用于植物抗病基因工程的目的基因 2.1 植物抗病基因 植物抗病基因工程选用的最佳目的基因来自植物自身的抗病基因，即上述的R 基因近20 年来，世界上许多重要实验室一直致力于植物R 基因的克隆，直到1992 年才取得突破，成功地克隆出第1 个玉米抗圆斑病基因Hm1。迄今人们已经从十余种不同植物中成功地克隆出了20 多种R 基因，如番茄抗叶霉病基因Cf2-9、Cf-2、Cf-4，水稻抗白叶枯病基因Xa21，拟南芥的抗丁香假单胞杆菌基因RPS2、RPM1、抗霜霉病基RPP5，亚麻抗锈病基因L6，大麦抗白粉病基因Mol等。这些抗病基因多数已转化到相应的感病植株中，并均使转基因植

转基因棉花环境安全性研究进展

转基因棉花环境安全性研究进展 随着转基因技术的大力推广与发展．转基因产品在给人类带来巨大经济利益的同时．食品与环境安全的问题备受社会关注。其中转基因棉花大面积种植尤为重要．利益与安全应该同步发展与推广才能得到人们认可。2008年，全球共有10个国家（前5位包括：美国、阿根廷、巴西、印度、加拿大）增加种植了混合型转基因棉花，其中美国种植转基因棉花达78%：印度多数种植转Bt基因棉花，种植面积占印度种植棉花总面积的82%m。种植的转基因棉花既是主要的纤维经济作物．同时也是仅次于大豆的重要油料和蛋白质作物．全球种植转基因棉花的面积为2100万hm2．位居种植转基因农作物物种的第3位，而国内种植转基因棉花的面积达到530万hm2。北美地区和澳大利亚是种植转基因抗除草剂棉花面积最大的地区与国家，在2007年孟山都第二代抗草甘膦棉花在美国与澳大利亚种植面积达80×104 hm2。抗除草剂有效解决棉花杂草的危害，并扩大除草剂施用范围，降低了除草费用．达到低投入和高产出的目的。因此，在广泛种植转基因棉花过程及生产应用中存在风险随之产生，主要包括：抗除草剂棉花有成为杂草的可能：基因漂移威胁棉花近缘物种：转基因棉花的应用会加速害虫抗性进化：转基因棉花对

非靶标有益生物的影响：转基因棉花对土壤生态环境的影响。笔者旨在对转基因棉花的研究情况进行综述、讨论及展望。 1 种植转基因棉花的优势 1.1 种植转Bt基因棉花对环境的影响 首先．经过长时间种植转Bt基因棉花对环境影响较明显：棉田中的益虫增多，周围其他农田受益，整个农田生态系统呈良性发展态势。Bt基因具有天然杀虫特性，能够杀死害虫中的蛋白质。在国内主要防治棉铃虫．对其他害虫也有间接防治效果，在转基因棉花田中瓢虫、蜘蛛和草蛉等益虫的数量都出现上升．它们会捕食蚜虫等害虫，从而间接起到防治虫害的效果。同时不仅是转基因棉花田受益，这些益虫还会进入邻近的大豆、花生、玉米等非转基因作物田．使整个地域的农田生态系统向有益方向发展。转Bt基因抗虫棉对鳞翅目靶标害虫具有良好的控制作用，减少了化学杀虫剂的使用，降低了对环境的污染，保证了人畜的安全，提高了农民的收益。Mat in等研究发现，印度转基因棉花单产相对增加34.3%．而中国只增加6.11%．美国更少．仅为2.36%。朱行等通过对印度种植转基因棉花研究发现，种植转基因棉花单产增加31%．杀虫剂使用量减少39%．利润增长88%，同时还保护环境，增进健康。Huang对农户种植Bt抗虫棉与非转基因棉的成本收益进行比较指出．农药施用量大幅度减

转基因技术

转基因技术常用技术综述 43209323 葛增乐 转基因技术是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（Transgenic technology）。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。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）。 Genetically Modified——转基因，简称GM。是指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变异遗传性状的物质。利用转基因技术可以改变动植物性状，培育新品种。也可以利用其它生物体培育出期望的生物制品，用于医药、食品等方面。 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，诺贝尔生理学或医学奖颁给发现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。 从那时候起,转基因技术就被广泛地应用于动物，植物以及微生物方面的研究,并且,随着研究的深入,在这方面的方法也不断地得到改善和提高。经过这些年的快速发展，目前，动植物的转基因技术主要有以下的几个。 一.常用的植物转基因方法： 遗传转化的方法按其是否需要通过组织培养、再生植株可分成两大类，第一类需要通过组织培养再生植株，常用的方法有农杆菌介导转化法、基因枪法；另一类方法不需要通过组织培养，目前比较成熟的主要有花粉管通道法，花粉管通道法是我国科学家周光宇提出的。 1.农杆菌转化法： 又名农杆菌Boletus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和裸子植物的受伤部位(受伤处的细胞会分泌大量酚类化合物,从而使农杆菌移向这些细胞)，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti(Tumor including)质粒和Ri质粒，其上有一段T-DNA

转基因技术发展历程及前景展望

转基因技术发展历史 1945年首次使用分子生物学这一术语，主要指针对生物大分子的化学和物理结构的研究。 生物学经历了一个漫长的研究历程，最早人们从研究动物和植物的形态、解剖和分类开始,以后进一步研究细胞学、遗传学、微生物学、生理学、生物化学，进入细胞水平的研究。到20世纪中叶以来，生物学以生物大分子为研究目标，分子生物学开始形成了独立的学科。 分子生物学是针对所有生物学现象的分子基础进行研究。这一术语由Willian Astbury于1945年首次使用，主要指针对生物大分子的化学和物理结构的研究。 1871年,Miescher从死的白细胞核中分离出DNA. 1871年，Miescher从死的白细胞核中分离出DNA。1928年，Griffith发现肺炎链球菌的无毒菌株与其被杀死的有毒菌株混合，即变成致病菌株。1944年Avery等发现从强致病力的S型肺炎链球菌中提取的DNA能使致病力弱的R型转化成S 型。如果加入少量DNA酶，这种转化立即消失,但加入各种蛋白水解酶则不能改变这种变化.这一著名的实验证明了引起细菌遗传改变的物质为DNA。 1949年发现了了Chargaff规律：G=C,A=T;以及DNA具有典型的螺旋结构 随着核酸化学研究的不断发展,1949年Chargaff从不同来源的DNA测定出4种核酸碱基（胸腺嘧啶T、胞嘧啶C、腺嘌呤A和鸟嘌呤G）中（A+T)/（G+C）的比值随不同来源的DNA而有所不同,但鸟嘌呤的量与胞嘧啶的量总是相等，腺嘌呤与胸腺嘧啶的量相等,即G=C，A=T,这个规律称为。与此同时,Willkins及Franklin 用X射线衍射技术测定了DNA纤维的结构，表明了DNA具有典型的螺旋结构，

植物耐盐基因筛选方法及其转基因育种研究

植物耐盐基因筛选方法及其转基因育种研究 韩强;贺雪莲;卓仁英;何正权 【摘要】植物对盐胁迫的耐受性是一个复杂的过程,涉及渗透调节、离子平衡和区域化及抗氧化防御系统等多个方面.综述了植物耐盐基因的筛选方法(抗性表达文库、耐盐突变体的图位克隆、基因差异表达和电子克隆)及通过这些方法所获得的部分 耐盐基因;并在此基础上简述了耐盐基因在改良植物抵御盐胁迫方面的应用概况.【期刊名称】《湖北农业科学》 【年(卷),期】2015(054)013 【总页数】5页(P3078-3082) 【关键词】盐胁迫;耐盐基因;基因克隆;转基因育种 【作者】韩强;贺雪莲;卓仁英;何正权 【作者单位】三峡大学生物技术研究中心,湖北宜昌443002;中国林业科学研究院 亚热带林业研究所,浙江富阳311400;三峡大学生物技术研究中心,湖北宜昌443002;中国林业科学研究院亚热带林业研究所,浙江富阳311400;中国林业科学 研究院亚热带林业研究所,浙江富阳311400;三峡大学生物技术研究中心,湖北宜昌443002 【正文语种】中文 【中图分类】Q789 高盐环境严重影响植物的生长和发育，是造成作物减产的主要原因之一，高盐环境

甚至导致作物减产50%以上，严重制约了现代农业的发展。部分地区由于降雨量少、海水倒灌以及采用大棚种植，土壤中盐分日积月累，导致世界范围内土壤盐渍化日趋严重和可耕地日趋减少。研究植物耐盐胁迫的分子机制，寻找改良植物耐盐性的有效方法已成为植物分子生物学家研究的热点。植物耐盐机理涉及多种基因和分子的协调作用［1］，一般来讲，植物的耐盐性与盐分的吸收、运输、分配、生物膜功能、离子区域化作用及渗透调节物质的合成和积累密切相关［2］。对于植物耐盐基因工程来讲，获得关键耐盐基因及其功能鉴定显得尤为重要。本文综述了近几年来耐盐基因的主要筛选方法（抗性表达文库、抗性突变体的图位克隆、基因差异表达、基因电子克隆）和耐盐相关基因及其在植物改良方面的应用。 1 耐盐基因筛选表达文库 通过转基因技术提高植物耐盐性的基础是了解植物耐盐的分子机制和耐盐相关的基因，而解决这两个问题首先是要克隆到足够多的耐盐相关基因。目前，主要是通过构建cDNA文库和基因组文库筛选法大规模筛选耐盐相关基因。 1．1 cDNA－文库 cDNA是由信使RNA反转录而来的，它代表特定的组织材料在特定阶段所表达的基因，排除了基因组文库中内含子序列对筛选相关性状基因的影响，使筛选相关基因更加简单。例如cDNA－酵母表达文库，作为生产真核异源蛋白的宿主菌，酵母集分子遗传操作、原核微生物的生长性质、真核蛋白质的翻译后加工修饰等特点于一体，并且繁殖快，操作简单，是一种研究遗传学和分子生物学的有效工具，在挖掘耐盐资源的研究中得到广泛应用。杨晔［3］以筛选出的高耐盐旱柳无性系 I －32为材料构建了旱柳全长cDNA文库。对随机挑取的阳性克隆进行聚合酶链式反应（PCR）鉴定，插入片段平均长度为1 000 bp左右，说明所构建的文库达到了用于目的基因分离筛选和表达的建库要求。通过尿嘧啶缺陷型培养基添加80～130 g／L氯化钠筛选文库，得到两个耐受130 g／L的酵母转化子，插入片段分

棉花抗逆性研究进展

棉花抗逆性研究进展 作者：热依麦阿依·阿布都艾尼，陈静 来源：《农业技术与装备》 2019年第5期 摘要文章以综述分析为主，就棉花抗逆性研究进展进行了全面分析，希望在抗逆性研 究帮助下，能够为棉花抗逆性研究方面提供参考。 关键词棉花；抗逆性；干旱；盐碱；低温 中图分类号S562 文献标志码 A doi:10.3969/j.issn.1673- 887X.2019.05.008 1 研究背景、意义及方法 1.1 研究背景 通过发展棉花产业并大量种植棉花，能解决为人们日常生活中的物料供给、油料制作 等方面提供原料。作为我国棉花种植的大型农业发展基地，新疆拥有广阔的棉花种植地域优势，且在棉花种植管理中，新疆拥有悠久的棉花种植史。 1.2 研究意义 在针对棉花抗逆性研究分析中，以综述分析研究为主，就当前我国生物工程发展中， 对于棉花生长抗逆性研究进展状况做出了研究，这对于我国棉花种植管理具有重要指导意义。 2 新疆棉花种植地理环境概述 刘宁（2018）等在针对新疆地区棉花种植地理环境分析中发现，由于新疆有着独特的 地理环境，为棉花种植提供了条件。通过对现有区域内的棉花种植现状研究发现，整个新疆在 棉花种植发展中，地理环境方面具有如下特点：一是整个区域内棉花种植主要分布在塔里木盆 地边缘；二是新疆处于暖温带，拥有充足的光照时间，在天山冰雪融化过程中，为区域内棉花 种植中的水源灌溉提供了保障；三是区域内地理位置较为平缓，地势平坦，适合棉花种植；四 是干旱时期的棉花种植管理中，对于塔里木河水源的获取属于过度资源应用，造成了水资源匮乏，出现了环境恶化现象；五是在新疆地区棉花种植管理中，由于降雨量较少，引起了地表土 壤内部环境改善，越来越多的地区出现土壤盐碱化[1]。 3 非生物胁迫对棉花生长发育的影响 3.1 干旱对棉花生长发育的影响 孙丰磊（2019）从棉花各个生理指标方面综合评价其抗旱性，避免单一指标的片面性，为抗旱性鉴定提供可借鉴的方法与指标，同时为筛选抗旱资源品种和抗旱性育种提供参考和准 确的选择[2]。 3.2 盐碱对棉花生长发育的影响 刘娜（2018）通过研究指出，在我国当前生态环境恶化逐渐加剧背景下，土壤盐碱化 越来越严重。由于棉花的种植和管理中，对于盐碱性适应能力较强，因此，在这种状况下，人

作物基因漂移研究综述

作物基因漂移研究综述 摘要概述了作物基因漂移的研究意义及其对整个生态环境的影响，认识到作物基因漂移对野生近缘种资源的保护和利用、作物的适应性进化和多样化的进程等方面具有的深层次意义；结合现代分子生物技术，建立合理的检控系统模型，进而深入研究转基因作物的释放环境的关系，能更好地指导转基因作物的田间试验工作。 关键词基因漂移；基因逃逸；生境影响；监控；评测 1 基因漂移的概述 基因漂移（Gene Flow）、遗传漂变（Genetic Drift）、遗传瓶颈（Genetic Bottleneck）、自然选择（Natural Selection）和地方适应性（Local Adaptation）等因素，在不同时空尺度上的动态变化，影响并改变生物适应性和多样化的进程。 基因漂移是指一个或多个基因在不同的生群体（或居群）之间移动的过程。Slatkin也曾将自然居群中的基因流定义为生物物种种内以及种间遗传物质的传递和交换。基因逃逸（Transgene Escape）是指外源转基因通过基因漂移，由基因作物向非转基因生物群体（主要是非转基因作物及其野生近缘种）转移的现象。 生物安全（Biosafety）是指转基因生物技术及其遗传修饰产品在研究试验、生产和利用的全过程中，对人类社会和生态环境所可能构成的不利影响和危害，以及研究和避免这种可能危害的方法和途径。 2 基因漂移的研究意义 从生物进化论角度讲，基因漂移本身就是生物进化的一种形式。借助基因漂移等方式，种群间由此可以传递、交流不同的遗传信息从而维持物种的相对稳定和一致。如果存在某种影响居群间基因漂移的因素，新的遗传信息将无法广泛地传递、交流，若持续发生该现象，可能导致该居群与其他居群发生明显的遗传分化，甚至产生新的物种。 通过基因工程技术改良的农作物品种，可以突破物种生殖隔离的界限，获得更为丰富的遗传种质资源；而作物发生基因漂移时，转基因作物大量释放无疑会增加植物生态环境的选择压力，甚至破坏原有物种之间相互依赖的平衡关系[1-2]。 3 基因漂移及其导致的转基因逃逸的潜在后果 3.1 基因漂移可能是导致野生近缘物种灭绝的重要因素 在自然环境条件下，外源基因一旦发生转移，就可能出现基因逃逸，野生种群及其近缘物种的安全将会受到影响，还可能造成野生种质等位基因丢失，进而使物种丧失遗传多样性。栽培水稻和普通野生稻在同一区域长期共存，持续的基因漂移可能性大，可能是导致当地野生稻居群灭绝的主要原因[3]。 3.2 基因漂移影响物种居群变化 根据相关研究发现，转基因作物会影响非靶标害虫种群结构和功能以及节肢动物的多样性。田间调查表明，抗虫棉花通过对鳞翅目害虫的影响而间接地促进了甘薯白粉虱的种群增长；转基因抗虫棉田棉蚜、棉叶螨、棉盲蝽、白粉虱和棉叶蝉等刺吸性害虫的危害逐渐严重[4]。棉田内若存在相同越冬虫源，Bt棉田的红蜘蛛种群发展快于常规棉田[5]；未采取防治措施时，抗虫棉的节肢动物群落和害虫亚群落的多样性指数在棉花生长前期和后期要高于常规棉[6]。 3.3 基因漂移改变微生物生物学环境

转基因棉花抗旱性鉴定研究综述

棉花抗旱性鉴定指标研究综述 xxx xxx () 摘要:本文归纳了棉花主要抗旱性鉴定的常用指标和方法,从棉花的形态指 标、生长发育指标、产量指标、生理指标,以及综合指标等5个方面,概述了国内外有关棉花抗旱性鉴定指标的研究方向和研究进展,总结了棉花各个生育时期与全生育期不同干旱胁迫程度以及不同时期缺水对棉花农艺性状及各方面性状的影响的研究成果,指出了棉花生产实践中抗旱耕作栽培措施的制定原则和棉花育种工作中抗旱育种策略的发展方向,对于实现棉花抗旱、高产、优质具有实际参考价值。 关键词:棉花,抗旱,鉴定,指标 Winter wheat water efficient use is reviewed xxx xxx Abstract:This paper summarizes the main cotton drought resistance identification of common indicators and methods, from the cotton morphological index, growth index, yield index, physiological index, as well as the comprehensive index and so on five aspects, summarizes the domestic and foreign related to drought resistance and cotton plant appraisal index, the research direction and research progress of cotton each growth period were summarized and different water drought stress level and different periods in the whole stages of cotton agronomic characters and all aspects of the influence of the character of research results, points out the production practice for cotton and cotton breeding drought-resistant farming cultivation measures work, drought