基因工程技术在现代农业中的应用论文.docVIP

基因工程技术在现代农业中的应用 摘要:我国农业生物技术在细胞工程、转基因技术等方面取得了令人瞩目的成就 给现代农业带来了深刻的变化。 而基因工程技术是生物技术的核心和前沿。 文章 从利用基因工程技术对细胞工程的应用、 动植物育种、抗性育种、 微生物制药进 行了详细地阐述，也提出了我国在利用基因工程技术的对策。 关键词： 基因工程技术 农业 现代化 近年来国际农业生物技术迅速发展推动了农业产业结构的改善和产量增加 , 正引领着第三次农业革命已引起世界各国政府和科学家的高度重视。 我国农业生 物技术的研究 20 世纪 80年代初期开始启动并于 80 年代中期列人国家高科技发 展规划即 “863”计划。自 1983 年世界上第一例转基因植物问世以来，基因工 程越来越受到世界各国的关注并得以飞速发展，育成了一大批耐除草剂、抗病、 抗虫、抗病毒、抗寒的高产、优质农作物新品种和植物材料，并开始在农业生产 上大面积推广应用。 一、 细胞工程的应用 国际上植物细胞的应用的研究以水稻基因组研究最为热门， 日本、韩国均制 定了水稻基因组研究计划，我国在“ 863”计划中已正式列项组织实施。如两系 法杂交水稻 ,已经为粮食增产做出了重大贡献累计推广面积达 1000 万亩 在两系 法品种间杂交优势利用方面已先后育成梗型和粕型光敏核不育系 5 个 ；两系法 亚种间杂交水稻共选育出光敏核不育系 23 个 育成的亚种间组合已种植面积达 630 万亩 ,一般增产 10% 左右,米质提高一级 ；目前两系法杂交水稻育种研究已 深人基因层次研究 ,跃居世界领先水平 [1].我国的花药培养和单倍体育种 技术在国际上也处于领先地位 ,育成的水稻、小麦等作物新品种 14 个,种植面积 达 2300 万亩。培育的抗白粉病、抗赤霉病和抗黄矮病小麦新品种已累计推广 1000 多万亩。植物快繁和脱毒种苗生产已经走向产业化 ,建成了香蕉、葡萄、苹 果及花卉等十多条快繁脱毒生产线 [1] 动植物育种 因为所有生命类型的遗传密码是通用的， 所以基因工程可以将动物、 植物、 微生物，甚至人类的 4 大系统基因进行生物间的交流。 我国首创的花粉管通道转 基因方法研制出了具有自主知识产权的转基因抗虫棉花。 在农作物转基因育种中 我国正在研究和开发的转基因植物达 种涉及各类基因 个 不含标记基因。抗病 抗虫转基因植物的研究取得了实质性进展 ,成功地将苏云金芽抱杆菌 杀虫基因 导人棉花和水稻中获得了抗虫棉和抗虫水稻。转基因耐贮藏番茄 ,转基因矮牵牛 , 抗病毒甜椒 ,抗病毒番茄抗虫棉花 ,保铃棉等 种转因植物被批准进行商品化生产 [3]。年,我国转基因抗虫棉的种植面积已占全基因工程育种有常规育种无法相比的 速度、精确度和应用范围。 提高农作物产量和质量历来是我国农业研究的主要目 标之一，包括：提高农作物生产能力；提高农作物抗病毒、抗害虫、抗真菌的能 力；提高农作物抗旱、抗寒能力；改变农作物生长周期；提高农作物营养成份。 应用动物细胞工程技术先后成功研制出克隆羊和克隆牛等物成为世界上少数几 个掌握大型动物成年体细胞克隆的国家之一 应用动物胚胎分割和移植技术 ,获 得了一批胚胎移植良种牛、安哥拉山羊并开始推广 已成功地选育出“四倍体复 合银卿鱼和“人工复合三倍体鲤鱼” ,经大面积饲养试验显示出快速生长特性 ‘人 工复合三倍体鲤鱼生长速度比普通鲤鱼快 [4] 。 三、 抗性育种 虫害严重影响农业生产，影响作物的产量和品质，制约农业经济的稳定发 展。自从将 B.t 毒蛋白基因导入烟草表达后表现出抗虫特性以来，国内外不少实 验室在这方面开展了工作，并已相继获得抗虫基因番茄、马铃薯、甘蓝、棉花、 杨树等。目前， 除了将一些毒蛋白基因导入植物外， 一些昆虫毒素基因也已被用 于抗虫基因工程， 取得很大效果。 转移酶基因导入棉花雄性不育的恢复系 [5],首次 成功育成了一个对不育系具有强恢复力的系—“浙人强恢” ,并筛选出一个强优 组合“浙杂” ,解决了在国际上一直尚未解决的恢复系对不育系恢复力不题 ,使转 基因“三系” 杂交棉制繁种技术获得突破。 川首次将多价基因表达策略用于西瓜 抗病毒基因工程育种 ,构建了同时含有西葫芦黄化花叶和黄瓜花叶病毒的复制酶 基因和西瓜花叶病毒 号壳蛋白基因的三价植物表达载体获得转基因西瓜株系 ⑹。我国科学家在1991年成功地将苏云金芽抱杆菌（Bt）杀虫晶体蛋白基因导入棉 花，获得了转基因植株。 1993年将 Bt 晶体蛋白基因导入我国棉花品种中，获得 了高抗棉铃虫的抗虫棉。中国农业科学院生物技术中心培育出 10多个棉花转基 因品种品系， 据试验对棉铃虫杀伤力达 80%以上，并且具有丰产性和品质优良的 特点。到目前为止，我国已育成 1 0多个杀虫效果显著、丰产性能好、纤维品质 优良