基因工程在农业中的应用.ppt

基因工程在农业中的应用转基因番茄转基因茄子转基因水稻基因工程是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其他载体分子构成遗传物质的新组合并使之渗入到原先没有这类分子的寄主细胞内而能持续稳定地繁殖。从定义上看它首先强调外源核酸分子在另一种寄主生物细胞中进行繁殖的问题这种跨越天然物种屏障的能力是基因工程的第一重要特征。这表明应用基因工程技术人们就可以按照自己的主观愿望创造出自然界原先并不存在的新的生物类型。科研人员正是利用这一特征已在提高农作物作物产量改善品质增强抗逆性和抗病虫害的能力等方面取得令人瞩目的成就。具体应用1.利用基因工程技术改良作物品质在蛋白质改良方面由于特定作物种子中往往缺少某几种必需氨基酸人们的注意力集中于通过基因工程改变蛋白质的必需氨基酸的组成来改善植物的营养价值。美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因成功地导入到马铃薯中培育出高蛋白马铃薯品种其蛋白质含量接近大豆营养价值大大提高受到农场主及消费者的普遍欢迎。基因工程在调控植物的淀粉及其他多糖化合物方面也取得较大进展1997年我国第1个获准进行商品化生产的基因工程番茄品种———华番1号在13～30℃下可贮藏45d左右大大延长了保鲜期解决了由于果实具有呼吸跃变期而难贮藏的难题。北京农林科学院工作人员经4a努力将来自美国的优质面包小麦品种CHEYENNE的谷蛋白亚基导入到北京地区推广种植的抗病、高产品种获得蛋白质含量较高的小麦类型具有较好的前景。超级南瓜2.利用基因工程技术培育抗虫作物1991年我国科学家成功地将苏云金芽孢杆菌(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或品系对棉铃虫杀伤力达80%以上并且具有丰产和品质优良的特点。1998年通过国家审定的中棉所29就是1个适于北方棉区生产的中熟转基因Bt棉。到目前为止我国已育成10多个杀虫效果显著、丰产性好、纤维品质优良适用于不同生态条件种植的品种或品系已在9个省(市)大面积试种、示范和应用。2000年我国转基因棉花种植面积达到20万hm2。3利用基因工程技术培育抗病作物1992年美国国家科学院公布了Hayakawa研究小组利用禾谷类作物病毒外蛋白技术获得成功从2个日本水稻品种中分离出未成熟植株的细胞团这种细胞团能长成植株并能合成抗水稻条纹叶枯病毒的外蛋白基因。据测试在31株含有外蛋白的对照水稻植株中接种带病毒稻褐飞虱结果对照组中80%出现了病毒症状而通过基因工程培育的水稻植株仅20%～40%受感染。4利用基因工程技术培育抗逆性强的作物科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长从而免受低温的冻害正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼体内分离出来导入植物体获得转基因植物目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。5利用基因工程技术培育抗除草剂作物通过基因工程来提高除草剂的选择性以及对作物的安全性具有重要的意义。同时在作物中导入高抗除草剂基因也可使人们更自由地选择适合轮作、套作的作物种类。现在针对不同除草剂作用机理已获得抗除草剂的转基因烟草、番茄、马铃薯、棉花、油菜、大豆和水稻等作物。6.生物固氮7利用基因工程调控植物激素和生长发育基因工程在我国农业发展中的前景