1、o一 植物转基因技术o 将优良性状的目的基因导入植物细胞或组织，并在其中进行表达，从而使植物获得新的性状。o转基因方法介绍 o 原生质体为受体的直接转化法 （简称 原生质体法）o 农杆菌介导转化法 （ 1974年） o 基因枪法 （ 1987年）农杆菌介导转化法以根瘤农杆菌转化双子叶植物叶片为例1.将表面消毒的叶片切成小块2.小块在过夜培养并稀释到一定浓度的根癌农杆菌液中浸泡几分钟，以便让根癌农杆菌感染叶片切块的伤口。3.从菌液中捞出小块，培养基中培养 2天。4.在含头孢霉素选择培养基中筛选转化细胞。继续培养，转化的细胞分化出芽。5.将芽转入含有抗生素的生根培养基上，诱导生根。6.将完整的转基
2、因植株移栽到土壤中。基因枪利用基因枪的装置，将钨粉或金粉与 DNA吸附制成 “子弹 ”通过高压放电将 “子弹 ”加速到 482m/s，在这种速度下，金属粒子能穿透植物细胞壁，击发一次可将成千上万个带有外源 DNA的金属粒子同时射入完整的细胞或器官。优点 ：单子叶和双子叶都可使用缺点 ：成本高，操作麻烦，通常只应用于单子叶转基因植物的类型o抗病转基因植物：抗病毒转基因烟草o抗虫转基因植物：抗虫棉o抗逆转基因植物：抗旱、抗盐碱o抗除草剂转基因植物：抗除草剂转基因玉米、大豆、棉花、油菜o改良品质转基因植物：转 VA水稻o转基因药品植物：生产霍乱疫苗的胡萝卜转基因植物的贡献o增加农作物产量o降低生产成
3、本o减少化学农药对环境的污染o改善农作物品质o提高经济效益二 . 转基因植物研究发展 n 1983年，转基因 烟草、胡萝卜 问世 1987年，转基因 油菜、棉花 产生1988年，转基因 水稻、玉米 诞生 1992年，培育出转基因 小麦 1994年，培育出转基因 大麦n 20余种植物产品通过 FDA认证、 13个国家种植转基因植物、转基因作物遍布 6大洲n 2000年商业化种植面积比 1996年翻了几倍n 预测： 2020年世界上 80 -90的农作物将是转基因植物转基因植物的生产 (图例 )样品比较（左为普通棉花，右为兔毛转基因棉花）抗除草剂大豆抗除草剂作物抗虫棉花抗 CMV病毒转基因番茄抗
4、CMV病毒转基因甜椒转查尔酮合酶矮牵牛花Two tomato plants artificially inoculated with bacterial speck disease. Plant on left has been genetically engineered with a gene for resistance to the disease, and plant on right is a susceptible, non-engineered variety. Swiss researchers have produced rice capable of synthesizi
5、ng beta-carotene, the precursor of Vitamin A (Ye et al., 2000). This rice variety is now being crossed into adapted varieties, with field tests possible in a year or two. Grape vines are susceptible to several diseases that reduce the amount and the quality of wine grapes and table grapes or even ki
6、ll the vine. Genes that confer resistance to particular diseases would reduce the cost of battling diseases in the vineyard. Researchers at the University of Florida have patented a method for producing grape vines that carry a silkworm gene to provide protection from Pierces disease, a fatal bacter
7、ial disease that affects grapes and several other plants.Improved nutritional content and delayed ripening are transgenic traits of interest in tomatoes. Source: USDA Canola is a major oilseed crop. Transgenic research has focused on improving the nutritional quality of canola oil by enhancing the V
8、itamin E content or by modifying the balance of fatty acids. Nicotine-free tobacco is now being grown for a projected introduction of nicotine-free cigarettesDecaffeinated coffee is now made by treating coffee beans to remove the caffeine. Other methods are criticized for removing some of the desira
9、ble, flavor-producing components along with the undesirable caffeine. Papaya is a tropical fruit rich in Vitamins A and C, but susceptible to a number of serious pests and diseases. The transgenic variety UH Rainbow, resistant to the papaya ringspot virus, is currently in production in Hawaii. Impro
10、ved Turfgrass for Lawns and Recreational Areas There are a number of environmental concerns associated with the current use of turfgrass. These include the amount of chemicals applied (fertilizers, herbicides, fungicides, and even green dyes); the large quantity of water required to keep lawns healt
11、hy, especially in the West; the energy required to mow lawnsFood crops engineered to produce edible vaccines against infectious diseases would make vaccination more readily available to children around the world. White mold (Sclerotinia) is a serious problem for sunflower producers in some areas. Re
12、sistance to this disease would expand the area in which sunflowers can be grown and might improve yields in areas of current cultivation. A commercially available cultivar is not expected before 2005. 转基因技术的发展 全球农业生物技术应用国际服务组织（ ISAAA） 执行纲要简报1996-2005年，生物技术作物全球累计种植面积为 4.75 亿公顷， 10 年间累计的全球市场价值约为 293 亿
13、美元。农业生物技术应用国际服务组织（ ISAAA） 执行纲要简报1996-2005年，种植转基因作物的国家由 6个增加到 21个。2004-2005年增加了四个国家即葡萄牙、法国、捷克共和国和伊朗。转基因技术的发展 全球转基因植物种植面积增长速度转基因技术的发展 中国o2002年，种植面积突破 210万公顷，成为继美国、加拿大、巴西、阿根廷之后的转基因作物种植大国。o正在研究的转基因生物有 130多种，涉及的基因种类超过 100种。o1993年，发布了基因工程安全管理相关法规。o2001年，国务院发布了农业转基因生物安全管理条例。 我国是最早开展转基因作物研究的国家之一。 正在进行中间实验的转
14、基因作物 48种，涉及作物 11种，其中水稻、小麦、玉米、西红柿、白菜、甜瓜、花生和广藿香等为转基因 食品植物 正在进行 环境释放试验的转基因作物 49种，其中水稻、玉米、大豆、马铃薯、西红柿、甜椒和线辣椒为转基因食品植物 2002年，种植面积突破 210万公顷，成为继美国、加拿大、巴西、阿根廷之后的转基因作物种植大国转基因动植物图片 三、转基因生物是柄 “双刃剑 ”o转基因生物给人类创造了巨大的经济和社会效益的同时，也可能给人类带来极大的潜在或现实危害。o康奈尔大学斑蝶事件o加拿大 “ 超级杂草 ” 事件o墨西哥玉米事件转基因生物的潜在危害（ 1）o对生态环境的影响：植物的 “转基因逃逸 ”种苗的散失 /残缺组织的再生花粉的传播转基因生物安全o “转基因逃逸 ”造成的危害：诱发害虫和野草的抗性问题诱发基因转移跨越物种屏障诱发自然生物种群的改变基因污染食物链的破坏转基因安全隐患的缘由（ 1）o “实质等同 ”概念的误导o “实质等同 ”（ substantial equivalence）是将 GMO与非 GMO进行比较，如果没有发现二者有显著差别，就认为该 GMO是安全的。o不科学的审批程序与 “不可预测效应 ”o基因工程的非精确性o外源基因插入的随机性 性状的随机性o外源基因插入的非精确性 不可预测o启动子与标记基因 稳定性差转基因安全隐患的缘由（ 2）
