转基因技术论文(共10篇)
转基因技术论文 篇1
附件1 转基因重大专项2018课题支持范围
根据转基因重大专项总体实施方案和“十三五”实施计划,针对我国动植物转基因研发和产业化发展中急需解决的关键问题,协调推进技术研发与产品熟化,拓展转基因研究领域,进一步遴选新型重大产品、重要基因和关键技术,2018年拟启动实施11个重大课题和一批重点课题,提升我国转基因动植物研发水平和能力。
一、重大课题
(一)早熟抗病转基因棉花新品种培育
1.研究目标:根据我国棉区结构调整,通过聚合早熟、抗黄萎病、抗虫、抗除草剂和株型等主要性状,培育适宜油后、麦后直播, 以及西北内陆无膜种植的早熟多抗转基因棉花新品系(种),改良棉花品种早熟、抗病和抗除草剂等特性,并示范推广。
2.研究内容:利用转vgb等基因的早熟材料、转iap和p35等基因的抗黄萎病材料以及抗草甘膦等除草剂的转基因棉花材料,围绕早熟、抗病虫、抗除草剂等重要性状,采用分子聚合育种等技术,创制早熟、抗病虫、抗除草剂等综合性状优良的转基因棉花新材料和新品系,培育早熟抗黄萎病转基因棉花新品种。3.考核指标:创制早熟、抗黄萎病、抗虫、抗除草剂等转基因棉花新材料30份,筛选转基因棉花新品系30个,转基因抗黄萎病新品系的黄萎病相对病情指数20以下;培育早熟转基因棉花新品种10—12个,累计推广面积1500万亩;申报发明专利10—15项,获得发明专利8—10项,申报品种权10—12项,获得品种权5—6项。
4.实施期限:2018—2020年。
5.组织实施方式:采取“择优委托、专家论证”的方式确定课题承担单位。
(二)高品质转基因奶牛新品种培育
1.研究目标:以功能型乳铁蛋白转基因奶牛为重点,完成食用安全评价和功能性产品开发研究,完成安全证书和产品生产许可证书申报,制定转基因奶牛的品种、饲养管理、繁殖和育种等技术标准,育成目标性状突出、综合生产性能优良的高品质转基因奶牛新品系。
2.研究内容:对已获得的人乳铁蛋白转基因奶牛和BLG基因敲除奶牛等育种基础群,继续深入开展育种价值评估、生产性能测定和生物安全评价,结合全基因组选育等育种技术,选育富含功能蛋白、乳蛋白含量显著提高和过敏源显著减少等目标性状突出,综合生产性能优良的转基因奶牛育种群或新品系;开展转基因奶牛的品种、饲养管理、繁殖和育种等相关标准研究,系统开展高品质转基因奶牛新品系认定,研制和开发 重组蛋白新食品原料、营养强化剂和抗肿瘤新药等功能产品,开展产品生产许可证书申报。
3.考核指标:针对获得的定点整合或基因组精细编辑的转基因奶牛,进行育种价值评估,培育高品质转基因奶牛新品系2—3个,达到转基因牛新品系认定标准;进入环境释放和生产性试验的转基因奶牛2—3种,申报安全证书1—2项;转基因牛育种基础群总数量达500头以上,选育转基因种用公牛20头以上,具备年生产转基因牛5万头以上的能力;转基因牛重组蛋白表达水平达3克/升,乳蛋白率提高10%以上,过敏源蛋白含量降低50%以上;制定转基因牛新品系的饲养管理、繁殖和育种等相关标准3项以上,申请发明专利8项以上,获授权专利6项以上,发表相关学术论文8篇以上。
4.实施年限:2018—2020年。
5.组织实施方式:采取“择优委托、专家论证”的方式确定课题承担单位。
(三)转基因产品抽制样和精准检测技术
1.研究目标:通过研究、整合和验证专项“十二五”期间研发的转基因生物抽制样、检测和溯源技术,形成系统的国家和行业技术标准;发展新性状转基因产品的检测、溯源技术体系,满足新型转基因产品安全管理需求;建立具有产业化前景的抗虫抗除草剂转基因玉米、大豆等品系特异的检测与溯源技术标准,为重大产品安全管理提供支撑。2.研究内容:开展“双抗12-5”、“C0030.3.5”、“ZH10-6”等转基因玉米、大豆检测技术研究,建立品系特异性的新型定性定量检测方法和标准;基于微流控芯片技术,研发食用饲用转基因产品的高通量筛查技术和试剂盒;利用深度测序技术,建立未批准转基因产品的鉴别技术;针对叠加性状转基因玉米、基因编辑猪等,研究新型转基因产品检测技术;基于基因、蛋白质和代谢组学,深入开展转基因生物非预期效应检测方法研究;建立杨树、油菜等拓展物种的转基因产品抽制样技术,研制“C0030.3.5”等转基因玉米、大豆智能溯源和现场快检技术和设备。
3.考核指标:制定转基因生物检测新技术新方法30—35项;开发检测装备、试剂盒、试纸条等产品10—20种(套);制定相关技术标准15—20项,申请获得发明专利20—30项;发表SCI论文30篇以上,培养生物安全检测和管理人才25人以上;举办科普讲座3—6次,发表科普文章6—9篇。
4.实施年限:2018—2020年。
5.组织实施方式:采取“择优委托、专家论证”的方式确定课题承担单位。
(四)转基因油菜新品种培育及产业化研究
1.研究目标:从提高油菜籽产量和降低生产成本两方面出发,利用转基因育种技术,创建两系杂种优势利用体系,培育具有除草剂等抗性的高产品种,达到产业化水平。2.研究内容:整合已有抗除草剂基因资源,培育高效抗除草剂油菜新品种;基于油菜杂种优势利用途径的育性基因资源,利用转基因技术解决核不育系统中50%可育株分离问题,创制100%全不育群体,培育两系高产杂交新品种;开展转基因抗除草剂油菜新品系及高产杂交组合生物安全评价,包括分子特征、环境安全和食用安全评价;开展转基因新品系的多年多点鉴定及中试示范,研发适合转基因油菜制种、繁育、栽培和种子加工的产业化技术。
3.考核指标:培育抗性指标稳定、满足国家品种登记标准的抗除草剂油菜新品系3—5个,进入生产性试验以上阶段;研发新型核不育系统全不育群体3—5个,培育高产杂交组合5—10个;提交分子特征、食用、环境安全评价数据及综合报告1—3份;获得专利或新品种权4—6项。
4.实施年限:2018—2020年。
5.组织实施方式:采取“择优委托、专家论证”的方式确定课题承担单位。由具有油菜转基因研发和新品种培育良好基础的单位牵头,联合有转基因油菜研发基础及转基因生物安全评价资质的科研院所、高校、企业等,组成产学研相结合的研发团队。
(五)转基因杨树新品种培育及产业化研究
1.研究目标:创制人工林培育急需的抗虫、抗旱节水、耐盐碱及材性改良的转基因杨树新品种;对处于中间试验和环境 释放阶段的转基因杨树新品种进行安全评价研究;开展抗虫转基因杨树品种示范、推广与产业化研究,实现转基因杨树产业规模化。
2.研究内容:研制不同区域主栽杨树品种的转基因育种技术体系,利用已鉴定的BtCry3A、BtCry1A、Vgb、SacB、JERF36、DREB、Myb216等基因,创制抗虫、抗旱节水、耐盐碱及材性改良的转基因杨树新种质;开展抗虫、抗逆转基因杨树分子鉴定和经济性状、生物安全等评价技术研究;研发抗虫转基因杨树高产、高效规模化繁育及栽培技术,扩大抗虫转基因杨树产业化种植规模。
3.考核指标:培育抗虫、抗旱节水、耐盐碱、优质转基因杨树新品种(系)4—5个,害虫综合防治效果达60%以上,抗旱能力提高10%,耐盐碱达0.4%,木材组分或密度等材性改良达10%;15—20个转基因杨树新品系进入中间试验,8—10个进入环境释放或生产性试验,申请生物安全证书2—3项;建立规模化安全栽培模式,研发转基因杨树新品种配套产业化技术1—2项,推广转基因杨树5000亩;申请专利或新品种权3—6项。
4.实施年限:2018—2020年。
5.组织实施方式:采取“择优委托、专家论证”的方式确定课题承担单位。由具有杨树转基因研发基础及生物安全证书的单位牵头,联合有转基因杨树研发基础的科研院所、高校、企 业等,组成产学研相结合的研发团队。
(六)转基因落叶松新品种培育及产业化研究
1.研究目标:构建落叶松规模化转基因平台及基因组编辑体系,创制具有自主知识产权的速生抗旱、抗虫转基因落叶松新材料;开展速生抗旱转基因落叶松分子鉴定和经济性状、生物安全等评价技术研究,转基因落叶松新品系进入生产性试验阶段,完善转基因落叶松良种规模化繁育体系,推进转基因落叶松产业化应用。
2.研究内容:构建落叶松基因组编辑稳定操作平台,完善高效育种体系;采用DREB、BADH等抗旱基因、GFMCry1A、Cry2Ah等抗虫基因,创制速生抗旱、抗松毛虫、金龟子等优良杂种落叶松及华北落叶松转基因新材料;开展速生抗旱转基因落叶松的环境释放和生产性试验,在干旱瘠薄条件下进行示范;创新转基因落叶松快速检测方法,建立规模化品种繁育体系。
3.考核指标:建立高效的落叶松基因组编辑和转化技术平台以及品种化繁育体系;创制抗旱、抗虫转基因落叶松新品系3—5个,抗旱能力提高20%以上,抗虫性达80%以上;培育速生抗旱落叶松转基因新品系2—5个,在干旱瘠薄条件下生长量提高30%以上;2—5个抗旱、抗虫转基因落叶松新材料进入中间试验,1—2个新品系进入环境释放或生产性试验;研发品种繁育产业化体系1—2套,营建试验林500亩。4.实施年限:2018—2020年。
5.组织实施方式:采取“择优委托、专家论证”的方式确定课题承担单位。由具有长期从事落叶松细胞与分子繁育、良种培育、转基因研发基础的单位牵头,联合有转基因落叶松研发能力的科研院所、高校、企业等,组成产学研相结合的研发团队。
(七)转基因苜蓿新品种培育及产业化研究
1.研究目标:创制抗除草剂、抗虫、耐盐、抗旱等性状突出的转基因苜蓿转化体,培育具有生产价值的转基因新品系;获得申请安全证书所必需的生物安全评价数据;研发转基因苜蓿新品系种子繁育技术体系,为转基因苜蓿产业化奠定基础。
2.研究内容:对已获得的转aroA等基因抗除草剂、转Cry1A等基因抗虫、转ZxNHX和MsDehydrin等基因耐盐抗旱苜蓿转化体,开展分子鉴定和表型稳定性分析;采用杂交、分子标记等技术,培育综合性状优良、目标性状突出的转基因新品系;开展转基因苜蓿新品系生物安全评价和多年多点鉴定,研发转基因苜蓿新品系的制种、繁育和种子加工等产业化技术。
3.考核指标:培育抗除草剂、抗虫、耐盐抗旱转基因苜蓿新品系8—12个,进入环境释放或生产性试验,其中具有重大生产应用前景的转基因苜蓿新品系3—5个;研发转基因苜蓿 新品种良种繁育产业化技术体系1—2套。申报发明专利30—40项,获得发明专利10—20项,发表论文50篇。
4.实施年限:2018—2020年。
5.组织实施方式:采取“择优委托、专家论证”的方式确定课题承担单位。由转化体研发单位、转基因生物安全评价单位、相关企业等联合组成上中下游一条龙的研发团队。
(八)转基因竹子新品种培育及产业化研究
1.研究目标:突破具有育种价值功能基因的验证、高效规模化转基因技术、目标性状早期预测三大核心技术,建立竹子转基因育种技术体系和转基因植株的鉴定与性状评价体系;创制纤维含量高、竹材力学性能好、耐低温能力强的转基因新材料,培育新品系,保持我国在竹子品种培育方面的国际先进地位。
2.研究内容:优化建立竹子植株再生技术体系和遗传转化体系;利用PeCesAs、PeDWF1、BoGPIAP等纤维素合成酶基因和PeNAC1等转录因子,开展慈竹材性改良转基因研究;利用BoSus1-
4、CMO、BADH等渗透调节物质生物合成基因和PeDREBs、PeWRKYs等转录因子,开展麻竹耐低温转基因研究;建立转基因竹子纤维长度、竹纤维组织比量、耐低温等转基因性状检测和评价技术。
3.考核指标:建立2—3个竹种的高频再生技术体系,再生率达到90%,建立1—2个竹种的高效遗传转化体系,转化 效率达到1%;创制有育种价值的转基因新材料10—20份,其中2—4份进入中间试验或环境释放,转基因慈竹纤维含量提高10%、纤维长径比提高10%,转基因麻竹耐低温-2℃;申请发明专利3—5项、新品种权1—3个,发表学术论文20篇以上,其中SCI论文10篇以上。
4.实施年限:2018—2020年。
5.组织实施方式:采取“择优委托、专家论证”的方式。由专门从事竹子研究的国家级单位牵头,联合转化体研发单位、转基因生物安全评价单位等,组成上中、下、游一条龙的研发团队。
(九)转基因牡丹新品种培育及产业化研究
1.研究目标:围绕花色、花型和花期等重要观赏性状,突破高效、规模化遗传转化体系,建立和完善优异转基因种质创新、新品种培育和产业化生产的技术平台,创制具有自主知识产权的、目标性状突出、综合性状优良的转基因牡丹新品种。
2.研究内容:以较为成熟的体细胞胚直接发生体系和不定芽分化成苗体系为基础,优化牡丹高效遗传转化体系,建立高效转基因育种技术平台及种苗产业化生产技术体系。从牡丹花色形成的分子调控机制出发,转入THC2′GT、FNS、OMT、GT等关键结构基因及MYB、bHLH等重要转录因子,调控花瓣内类黄酮物质的生物合成。通过增加查尔酮和芹菜素的含量,创制黄色花牡丹转基因新品系;通过调控花色素苷的甲基化及糖 苷化修饰,创制红色花牡丹转基因新品系;采用AP1、AP2、AP3、AG及SEP等MADS-box基因,创制花型改良的转基因新品系;采用促进开花整合子SOC1、FT和LFY等基因,创制二次开花的转基因新品系。开展转基因牡丹新品系生物安全评价,建立牡丹生物安全评价和检测监测技术体系。
3.考核指标:优化建立牡丹再生和遗传转化体系,转化效率达到1%;创制转基因牡丹新材料30—40份,培育黄色或红色的转基因牡丹新品系2个,花型改良的转基因新品系3个,二次开花的转基因新品系3个,其中2—3个进入中间试验或环境释放;建立一套完善的种苗规模化生产技术体系,年生产量达5000株以上。
4.实施年限:2018—2020年。
5.组织实施方式:采取“择优委托、专家论证”的方式确定课题承担单位。由具有牡丹转基因研发基础且能够组织产业发展的单位牵头,联合有牡丹分子育种基础的科研院所、高校、企业等,组成产学研相结合的研发团队。
(十)略。
(十一)略。
二、重点课题
(一)转基因动植物新品种培育
1.研究目标:围绕玉米、大豆、棉花、水稻、小麦和猪、牛、羊育种的生产需求,重点创制对产业发展有带动作用且目 标性状突出、综合性状优良的转基因动植物新品系,为转基因新品种培育及产业化提供支撑。
2.研究内容:以水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、猪、牛、羊为重点,采用转基因技术、基因组编辑技术,结合分子标记选择和常规育种等技术,围绕抗病虫、抗除草剂、产量、品质、抗逆(耐旱、耐盐碱)、养分高效等性状改良,重点遴选对农业产业发展有带动作用且目标性状突出、综合性状优良的新型转基因动植物新品系。
3.考核指标:创制并遴选目标性状突出的新型转基因动植物新品系20—30份,进入生物安全评价的生产性试验以上阶段。申报发明专利和新品种权20项以上,获得发明专利权10项以上。
4.实施年限:2018—2019年。
5.组织实施方式:采取“自由申请、专家评审、择优支持”的方式遴选承担单位。按照“事前立项、事后补助”方式资助,先拨付30%启动费,课题完成并通过验收后一次性拨付剩余资金。
课题申报单位应具有较好的研究基础,拥有功能明确和自主知识产权的基因,已获得转基因目标性状突出的新型产品,已批准进入生物安全评价的环境释放试验阶段;具备从事转基因技术研究和常规育种的条件设施基础和人才队伍,具有较完善的转基因技术体系、较强的育种实力和良好的育种业绩,并 12 成立了转基因生物安全领导小组。申请人未承担转基因重大专项课题。
(二)重要基因克隆
1.研究目标:遴选获得一批具有自主知识产权和重要应用价值的重要性状新基因,为我国转基因新品种培育提供基因资源。
2.研究内容:采用现代分子生物学技术,充分利用各类突变体和优异种质资源,从多种生物中克隆抗病虫、抗除草剂、抗逆(耐旱、耐盐碱、富集重金属等)、高产、优质、养分高效利用、高光效等重要性状新基因,并明确其在玉米、大豆、水稻、小麦、棉花和猪、牛、羊育种中的利用价值。
3.考核指标:获得具有自主知识产权和重要育种应用价值的新型抗病虫、抗除草剂、抗逆、高产、优质、养分高效利用及高光效等基因20—30个,并明确其在目标作物或动物育种中的应用价值。申请发明专利20项以上,PCT专利3—5项,获得发明专利15项以上。
4.实施年限:2018—2019年。
5.组织实施方式:采取“自由申请、专家评审、择优支持”的方式遴选承担单位。按照“事前立项、事后补助”方式资助,先拨付30%启动费,课题完成并通过验收后一次性拨付剩余资金。
课题承担单位应具备从事基因克隆和功能验证研究所需的基础设施和人才队伍,具有较完善的基因克隆和转基因技术体系;申请人承担过国家级相关科研项目。具备良好的研究基础,成功克隆了重要性状新基因,基因功能明确,拥有相关基因专利,已明确基因在目标作物和动物育种中的利用价值,转基因材料已批准进入中间试验以上阶段。申请人未承担转基因重大专项课题。
(三)转基因技术
1.研究目标:针对转基因操作中的关键问题,开发高效、安全的新型转基因技术和调控元件,为创制转基因动植物新材料提供技术方法。
2.研究内容:开展新型转化系统、基因定点整合、基因组编辑、无选择标记等基因操作技术研究;开展不同组织、器官、时空特异性以及诱导性高效调控元件研究,获得促进转基因稳定遗传及可控表达的调控元件。
3.考核指标:构建具有自主知识产权和应用价值的新型转化载体10个以上,获得功能明确的调控元件10个以上,研制高效安全转基因技术10项以上;获得发明专利10—15项。
4.实施年限:2018—2019年。
5.组织实施方式:采取“自由申请、专家评审、择优支持”的方式遴选承担单位。采取“事前立项、事后补助”方式资助,先拨付30%启动费,课题完成并通过验收后一次性拨付剩余资 金。
课题承担单位应具备从事转基因技术研究所需的基础设施和人才队伍。申请人承担过国家级相关科研项目。具备较好的研究基础,相关技术、调控元件已获得专利或发表过高水平文章,通过该技术获得的材料已进入中间试验。申请人未承担转基因重大专项课题。
(四)新型转基因产品安全评价技术
1.研究目标:针对新型转基因产品,研制转基因生物安全评价指南,为新型产品的安全评价提供科学支撑。
2.研究内容:针对基因组编辑、RNAi干扰等技术创制的新型产品,研究其安全评价指标和流程。
3.考核指标:研制基因组编辑、RNAi干扰等技术创制新型产品的安全评价指南各1项。
4.实施年限:2018—2019年。
5.组织实施方式:采取“自由申请、专家评审、择优支持”的方式遴选承担单位。按照“事前立项、事后补助”方式资助,先拨付30%启动费,课题完成并通过验收后一次性拨付剩余资金。
课题承担单位应具备从事新型转基因产品安全评价所需的基础设施和人才队伍。申请人承担过国家级相关科研项目。具备较好的研究基础,拥有相关技术专利或发表过高水平相关文章。申请人未承担转基因重大专项课题。
转基因技术论文 篇2
转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因, 也可以是人工合成指定序列的DNA片段。DNA片段被转入特定生物中, 与其本身的基因组进行重组, 再从重组体中进行数代的人工选育, 从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。 该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状, 培育出新品种。目前, 转基因技术已广泛应用于医药、工业、农业、环保、能源、新材料等领域。
从科学哲学的观点来看转基因技术争议的焦点在于转基因技术的安全性问题, 即转基因是否真的会有害于人类的生命和健康。目前有关于转基因技术有害性的问题是转基因产生和发展才几十年, 如何能够判断转基因技术在百年千年之后也不会危害人类呢?人文社会科学也存在同样的问题, 你怎么知道某种思想不会危害人类社会?如是追问, 即使人类不发明科学技术, 同样会面临着地震、火山爆发等自然灾害。
尽管人类发展是观念的冒险, 但是科学家还是在现有的科学技术条件下, 尽量地减少转基因技术的风险。首先, 转基因是否安全, 即转基因是否有害人的健康。 比较流行的说法是俄罗斯科学家小白鼠实验证实, 喂养转基因食物的小鼠组, 2-3 代后无生育能力等等案例.但是后来经相关部门研究证明, 曾经发表的有关转基因绝育的文章根本不符合科学原理。所以很多诺奖获得者认为“ 转基因食品更安全。”产生这些问题的最主要的原因是因为我国转基因技术落后而导致的, 其实在转基因科学技术发达的美国和欧洲已经经历过类似的转基因科学技术追问, 并得到了科学的解答。所以处理相关问题, 最好是参照同时期科技相对发达国家的思想可能就会减轻这方面的疑问。
2 政治哲学中的民族和国家安全问题争议
“ 基因阴谋论”认同者认为, 美国确实正在通过转基因作物试图控制中国、控制世界。对于转基因的政治哲学或阴谋论的争议由来已久, 认为转基因是美国灭亡中国的阴谋。其实如果理性地分析, 就会发现这个争议是多么荒唐。目前, 也就是说美国人吃粮食不分转基因和非转基因。 他们既吃转基因的食品也吃非转基因食品, 如果转基因是阴谋首先害死的是吃了这么多年的美国人;其次, 科学技术本身是价值无涉的, 谁拥有科学技术, 科学技术就会为谁服务。因此, 如果美国想通过转基因技术来控制中国的相关产业, 那么中国不是反对转基因, 而是应该学习研究和应用转基因科学技术, 维护中国的转基因技术产业安全。
把转基因科学技术和政治意识形态联系在一起, 这种科盲在历史上经常发生, 比如伽利略因为证明了太阳中心说违背了教义而被意大利教皇害死, 贻误了世界科学技术的发展, 一直到300 年后教皇才道歉。李森科反对所谓的资本主义达尔文进化论延误了前苏联处于世界前沿的科学技术, 文革时期, 把爱因斯坦相对论说成是资本主义相对论, 最终阻碍了当时中国科学技术的研究。
3 科学权威和政府对于转基因技术产品的正本清源
目前中国研究转基因科学家的态度是明确的, 转基因技术是一门科学技术, 那些经过国家相关部门审核通过的转基因产品是安全的。著名科学家袁隆平认为“ 从科学的角度, 转基因是发展方向, 不能一概而论”。为此他举例说“: 我们正在把玉米的基因转到水稻上来, 提高水稻的光合效应, 这样的转基因有什么问题?一点问题都没有。”
中国政府对于转基因技术的态度也是十分明确的。为了确保转基因的科研和生产安全, 早在2001 年5 月9 日国务院通过 《 农业转基因生物安全管理条例》, 对于转基因技术的研究和应用作了具体的规定。2015 年“ 针对有的企业利用部分消费者对转基因技术的认知欠缺和焦虑心理, 为追求自身利益而不顾市场规则, 把‘ 非转基因’作为卖点加以炒作的行为, 这种做法违背了广告法等相关法规, 其结果不仅导致行业竞争的无序, 更加剧公众对于转基因技术的恐慌情绪。”
综上所述, 解决转基因技术在中国的科研推广和应用问题应该加大中国科学界对于转基因技术的科研, 提高科研水平, 同时普及有关转基因技术的科学知识, 使得转基因技术的研发和应用透明化, 让民众更深入地了解转基因技术发展的紧迫性和必要性等重大意义。
摘要:本文通过对于通过对中国转基因技术态度现状的分析, 指出了中国对于转基因技术所存在的四种态度的原因与解决办法。
转基因技术 篇3
随着转基因技术的问世,1993年,世界上第一种转基因食品——转基因晚熟西红柿正式投放美国市场。
据中国农业科学院作物品种资源研究所杨庆文称,转基因水稻研究获得成功始于1986年,纵观转基因水稻的发展历程,利用转基因技术开展水稻遗传改良主要集中在抗虫性、抗病性、抗除草剂、抗逆性、高产和优质性状。转基因水稻研发流程:
1通过分离并克隆的方式得到需要转的基因,如Bt抗虫基因
2对需要转的基因进行修饰,如增加启动子、终止子和标记基因等
3将修饰好的基因加到转化的载体中,准备用于转基因
4使用特定的方法进行转基因,如农杆菌介导法
5对转化完的材料进行选择,选择已转入基因的材料
6进一步培养已转入基因的材料,最终获得转基因植株
■转基因
转基因就是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优良遗传性状的物质。利用转基因技术可以改变动植物性状,培育新品种。也可以利用其他生物体培育出人类所需要的生物制品,用于医药、食品等方面。
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。转基因技术最大的特点就是能够使优良基因跨物种交流,对于农作物而言,能够实现对品质、抗性和产量等性状进行定向、精确的改良,使依靠常规育种技术达不到的目标得以实现。转基因作物可以在产量、抗逆性(包括抗病、抗虫、抗寒、耐盐碱、抗除草剂等)和营养品质等方面较传统作物品种有显著改进。
■几种常见食品分类方式释义
消费者在市场上最常见的食品分类方式有:无公害食品、绿色食品、有机食品、转基因食品。
无公害食品是按照相应生产技术标准生产的、符合通用卫生标准并经有关部门认定的安全食品。严格来讲,无公害是食品的一种基本要求。
绿色食品是我国农业部门推广的认证食品,分为A级和AA级两种。其中A级绿色食品生产中允许限量使用化学合成生产资料,AA级绿色食品较为严格地要求在生产过程中不使用化学合成的肥料、农药、兽药、饲料添加剂、食品添加剂和其他有害于环境和健康的物质。从本质上讲,绿色食品是从普通食品向有机食品发展的一种过渡性产品。
有机食品是一种国际通称,是从英文Organic Food直译过来的。是以有机方式生產加工的、符合有关标准并通过专门认证机构认证的农副产品及其加工品。有机食品标志认证一次有效许可期限为一年,价格比普通食品一般高出30%至80%。
有机食品在生产加工过程中原料来自有机农业生产体系或野生天然产品,绝对禁止使用农药、化肥、激素等人工合成物质,并且不允许使用基因工程技术及该技术的产物及衍生物;其他食品允许有限使用这些物质,并不禁止使用基因工程技术,如绿色食品对基因工程技术和辐射技术的使用未作规定。
转基因食品是以转基因生物为原料加工生产的食品。通过这种技术人类可以获得更符合要求的食品品质,但可能造成遗传基因污染是它的明显缺陷。
■转基因技术与传统技术的关系
转基因技术与传统技术是一脉相承的,其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。但传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移,而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制。第二,传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行,操作对象是整个基因组,所转移的是大量的基因,不可能准确地对某个基因进行操作和选择,对后代的表现预见性较差。转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因,功能清楚,后代表现可准确预期。
《转基因技术》阅读题与答案 篇4
传统的育种学主要采取杂交育种技术,其基本原理是通过人为的干预,使养殖的动物和种植的作物中不断地积累“有利”基因而减少“不利”基因。因此,无论是传统的常规育种技术,还是现代生物技术产生的转基因育种技术,都是以使动物或植物获得优良基因为目的来进行遗传改良的。在这个层面上,转基因育种与常规育种是一脉相承的,其本质相同,都是遗传物质,即基因的交换。但是,转基因技术又与传统育种技术明显不同。常规育种技术要通过有性生殖阶段,如果要从种外引入优良基因就无能为力了,因为不同的物种难以或根本不能产生后代,即所谓的“生殖隔离”。而转基因技术可以打破物种的界限,实现传统育种技术不能做到的物种间的基因转移,理论上可实现任何物种间的基因交流。其次,转基因技术实现了对具体基因的精确操作。传统育种技术通常是在基因组水平上对目标物种进行选择的,对于目标物种后代性状的预见性相对较差;而转基因技术则是针对功能明确的基因进行操作和转移,可以准确地预知转基因后代的性状。科学家通过转基因技术可以更加快速、高效地改变目标物种的性状特征,从而极大地加快育种的速度,提高育种的效率。
转基因技术通过生物技术手段人为的打破了物种生殖隔离屏障,将来自另一种或另一类生物的某一基因片段在载体的介导下引入到其它生物基因组中以改变其遗传性状,使动物、植物、微生物三界的遗传物质实现交流,因此转基因产品的危险或者潜在风险引起人们的关注。这种关注最早可上溯到上世纪七十年代人们对DNA重组技术的安全性争论。人们担忧重组DNA实验会创造出新的病原体,引发致命流行病,会创造出难以控制的怪物,甚至会被用于改变人类的基因组。但科学界通过大量的证据终于让人们相信,在严格管理下,重组DNA技术是安全的。近年采,人们对转基因生物安全性的担忧逐渐集中到了转基因农作物上,但国际上一些组织和许多国家的权威部门在发布有关转基因作物或食品的报告中,都明确指出现在进行商品化生产的转基因农作物尚未发现生物安全性问题。虽然目前依然存在一些其他的有关转基因衣作物存在生物安全性的报道,但对这些报道,国际权威机构或主流科学界尚朱认同。
(选自科技部《转基因科普小知识》有删改)
6.下列关于“外源基因”的说法,表述符合文意的一项是()
A.外源基因是指在生物体中原来不存在的基因,也就是来自外源物种的基因。
B.外源基因导入到生物体后会出现新的遗传性状,因为它会产生新的多肽以及蛋白质。
C.外源基因要先进行人工分离和修饰,然后才能稳定遗传和表达,从而达到创新和遗传改良的目的。
D.苏云金芽孢杆菌是一种土壤细菌,它有一种Bt基因,对于转基因抗虫棉来说,Bt基因是一种“外源基因”。
7.对转基因技术与传统育种技术的区别,理解正确的一项是()
A.转基因技术可以打破物种的界限,实现任何物种间的基因交流;而常规育种技术要通过有性生殖阶段,对从种外引入优良基因无能为力。
B.转基因技术是针对功能明确的基因进行操作和转移,传统育种技术只能在基因组水平上对目标物种进行选择。
C.转基因技术实现了对具体基因的精确操作,可以准确地预知转基因后代的性状;传统统育种技术通常对于目标物种后代性状的预见性比较差。
D.转基因技术可以快速、高效地改变目标物种的性状特征;传统育种技术要不断反复地积累大量动植物,育种的速度、效率都不如转基因技术。
8.根据原文内容,下列说法正确的一项是()
A.要想显著改变一个物种的遗传性状,既可以导入“外源基因”,也可以改变“内源基因”的表达模式,后者具有明显优势从而成为研究热点。
B.转基因技术打破了物种生殖隔离屏障,使不同物种的遗传物质实现交流,所以有人怀疑转基因产品存在危险或潜在风险。
C.DNA重组技术曾经引发人们对疾病、生物品种等方面的担忧,但大量的证据告诉人们,最组DNA技术是安全的。
D.如今人们主要担心转基因农作物的安全问题,但国际权威机构和主流科学界都认为转基因农作物是安全的,所以可以进行商品化生产。
试题答案:
6. D(A、“外源基因”大部分来自外源物种; B、原文是“新的多肽或蛋白质”;C、文中并没有提到先后顺序)
7. C(A、原文是“理论上可以实现任何物种间的基因交流”;B、“传统育种技术通常是在基因组水平上对目标物种进行选择的”;D、原文是不断积累“有利”基因,而不积累大量动植物)
转基因技术论文 篇5
08级营保:周凯 48号
一、什么是转基因技术?
答:基因是具有遗传信息的DNA片断,是控制性状的基本遗传单位。基因通过复制把遗传信息传递给下一代,通过控制蛋白质表达,决定生物的特征特性,并在繁衍过程中代代相传。
转基因技术就是将高产、抗逆、抗病虫、提高营养品质等已知功能性状的基因,通过现代科技手段转入到目标生物体中,使受体生物在原有遗传特性基础上增加新的功能特性,获得新的品种,生产新的产品。转基因现象在自然界中广泛存在,例如高等植物中普遍存在的异花授粉和天然杂交等。
转基因技术与传统育种技术相比,具有两方面的优势:一是传统育种技术一般只能在同一物种内实现基因转移,而转基因技术可打破不同物种间天然杂交的屏障,扩大可利用基因的范围;二是传统的杂交育种技术操作对象是整个基因组,不可能准确地操作和选择具体基因,而转基因技术所操作和转移的基因具有明确功能,后代表现可准确预期。
由于转基因技术与传统育种技术的本质都是通过获得优良基因进行遗传改良,因此,将转基因技术与传统育种技术紧密结合,能培育多抗、优质、高产、高效新品种,大大提高品种改良效率,并可降低农药、肥料投入,在缓解资源约束、保障粮食安全、保护生态环境、拓展农业功能等方面潜力巨大。
二、全球转基因技术研究与应用情况如何?
答:自1996年首例转基因农作物产业化应用以来,全球转基因技术研究与产业应用快速发展。发达国家纷纷把发展转基因技术作为抢占未来科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点,发展中国家也积极跟进,并呈现以下发展态势:一是品种培育速度加快。随着生命科学、基因组学、信息学等学科的发展,转基因技术研究日新月异,研究手段、装备水平不断提高,基因克隆技术突飞猛进,一些新基因、新性状和新产品不断涌现。品种培育呈代际特征,目前全球转基因生物新品种已从抗虫和抗除草剂等第一代产品,向改善营养品质和提高产量的第二代产品,以及工业、医药和生物反应器等第三代产品转变,多基因聚合的复合性状正成为转基因技术研究与应用的重点。
二是产业化应用规模迅速扩大。截至2009年底,全球已有25个国家批准了24种转基因作物的商业化应用。以转基因大豆、棉花、玉米、油菜为代表的转基因作物种植面积,由1996年的2550万亩发展到2009年的20亿亩,14年间增长了79倍。美国仍然是最大的种植国,2009年种植面积9.6亿亩;其次是巴西,3.21亿亩;阿根廷,3.195亿亩;印度,1.26亿亩;加拿大,1.23亿亩;中国,5550万亩;巴拉圭,3300万亩;南非,3150万亩。值得一提的是,2000年以来,美国先后批准了6个抗除草剂和药用转基因水稻、伊朗批准了1个转基因抗虫水稻商业化种植;加拿大、墨西哥、澳大利亚、哥伦比亚4国批准了转基因水稻进口,允许食用。
三是生态和经济效益十分显著。1996至2007年,全球转基因作物的累计收益高达440亿美元,累计减少杀虫剂使用35.9万吨。2008年,全球转基因产品市场价值达到75亿美元。
三、我国在发展转基因技术与应用方面有何政策措施?
答:我国是一个人口大国,解决十三亿人口的吃饭问题始终是头等大事。突破耕地、水等资源约束,减少环境污染,保障国家粮食安全和农产品有效供给,归根结底要靠科技创新与应用。经多年努力,我国在重要基因发掘、转基因新品种培育及产业化应用等方面都取得了重大成果。推进转基因技术研究与应用,是着眼于未来国际竞争和产业分工的重大战略,是确保国家粮食安全的重要途径。党中央、国务院高度重视转基因技术研究与应用。2006年,将转基因生物新品种培育重大专项列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006―2020年)。2008年7月,国务院批准启动了转基因生物新品种培育重大专项。2009年6月,国务院发布《促进生物产业加快发展的若干政策》,提出“加快把生物产业培育成为高技术领域的支柱产业和国家的战略性新兴产业”。2010年中央1号文件提出,“继续实施转基因生物新品种培育科技重大专项,抓紧开发具有重要应用价值和自主知识产权的功能基因和生物新品种,在科学评估、依法管理基础上,推进转基因新品种产业化”。
目前,农业部正会同科技部、发展改革委等10个转基因生物新品种培育重大专项领导小组成员单位,遵照中央和国务院的总体部署,按照“加快研究、推进应用、规范管理、科学发展”的指导方针,遵循“强化自主创新,突出战略重点,创新管理机制,培植生物产业”的总体思路,坚持以产品和产业为导向,上中下游紧密衔接、多部门多学科联合协作、产品研发与安全评价协调推进和分类分步推进产业化的基本原则,加快实施转基因生物新品种培育重大专项,努力获得一批具有重要应用价值和自主知识产权的基因,培育一批抗逆、抗病虫、优质、高产、高效的转基因生物新品种,为我国农业可持续发展提供强有力的科技支撑。
四、我国转基因生物安全管理状况如何?
答:加强农业转基因生物安全管理,是推进转基因技术研究与应用的重要保障。我国政府十分重视农业转基因生物安全管理工作,坚持立法先行、有法可依、执法保障,已经形成了一整套适合我国国情并与国际惯例相衔接的法律法规、技术规程和管理体系,依法实施安全管理取得显著成效。
一是建立健全法律法规。1996年,农业部发布了《农业生物基因工程安全管理实施办法》。2001年,国务院颁布了《农业转基因生物安全管理条例》(以下简称《条例》),对在中国境内从事的农业转基因生物研究、试验、生产、加工、经营和进出口等活动进行全程安全管理。农业部和质检总局制定了5个配套规章,发布了转基因生物标识目录,建立了研究、试验、生产、加工、经营、进口等环节的许可和标识管理制度。
二是加强技术体系建设。经农业转基因生物安全管理部际联席会议成员单位推荐,农业部组建了农业转基因生物安全委员会(以下简称安委会)、全国农业转基因生物安全管理标准化技术委员会,35个检测机构通过国家计量认证和农业部审查认可。大力组织开展转基因生物分子特征、环境安全和食用安全性研究,不断提高技术支撑能力,目前已发布62项技术标准,保障了依法管理工作的需要。
三是科学规范开展安全评价。安委会按照法规和相关技术标准要求,参考国际组织制定的评价指南,遵循科学、个案、熟悉原则,严谨规范地开展评价工作。截至2009年底,批准发放了转基因棉花、番茄、矮牵牛、辣椒、番木瓜、水稻、玉米等植物的安全证书。
四是强化行政监督管理。各级农业行政管理部门切实加强田间试验、品种审定、种子生产经营和产品标识等环节的执法监管,大力开展法规培训和科普宣传,确保各项活动依法有序进行。
五、我国对市场上的转基因食品怎么标识?
转基因技术论文 篇6
研究建立了冀谷11号谷子幼穗的.悬浮培养细胞系及植株再生体系.用基因枪技术转化悬浮培养物,在分化培养基上获得了稳定传代的抗性愈伤组织,斑点杂交证明稳定转化愈伤组织的频率为9%~20%.
作 者:董云洲 段胜军 DONG Yunzhou DUAN Shengjun 作者单位:董云洲,DONG Yunzhou(中国农业科学院生物技术研究中心,北京,100081)
段胜军,DUAN Shengjun(河北省农林科学院谷子研究所,石家庄,050031)
油菜转基因技术研究进展 篇7
1 油菜转基因的目的
近年来, 基因转化的目的主要有研究植物基因调控机理以及功能基因, 选育抗病、抗虫、高产、优质等符合育种目标的品种, 对受体植物进行遗传及品质改良, 拓展植物分子遗传学基础理论[7]。在油菜转基因应用上, 目前可查的就有40多种基因, 这些基因主要用来改良油菜品质, 提高油菜含油量, 改善菜籽油品种以及其他抗虫、抗除草剂等抗性改良[8,9]。
1.1 改良品质
油菜品质改良是油菜育种的一个重要方向, 通过转基因技术改良油菜品质的研究已见报端。石东乔等[10]为获得低含量亚油酸、亚麻酸, 高含量油酸的油菜种子, 通过利用农杆菌介导法在油菜中导入反义的油酸脱饱和酶基因而获得转基因油菜植株。陈锦清等[11]为获得高含油量的转基因油菜, 将反义PEP基因导入油菜。Vesna Katavic[12]将拟南芥的FAE1 基因和酵母的SLC1-1 基因导入甘蓝型油菜中, 提高了芥酸含量。有诸多研究报道通过特定基因的导入可明显提高油菜含油量[13,14]。
1.2 抗虫害
基因工程的另一个重要应用领域是培养抗虫植物, 以改良作物。抗虫的Cp TI、Bt基因已成功地在油菜中进行了转化。官春云等[15]将Bt毒蛋白基因成功地转化到甘蓝型双低油菜品种湘油13 号, 获得稳定的转Bt基因油菜品系。俄罗斯科学院植物生理研究所已筛选出抗卡那霉素的油菜苗[1,2,3,4,5,16]。侯丙凯等[1,2,3,4,5,17]利用基因枪法将抗虫基因cry1Aa10 定点整合到油菜叶绿体基因组并获得抗虫转基因植株。周小梅等[18]用农杆菌转化芥菜型油菜, 获得具有抗病虫性的油菜转化体。有学者为获得抗虫的转基因植株[19], 通过用农杆菌共培养法将苏云金杆菌杀虫蛋白基因导入甘蓝型油菜而实现。
1.3 抗除草剂
为更好地选择除草剂, 提高除草剂的安全性, 将除草剂抗性引入农作物是一条途径, 目前已培育出部分抗除草剂的油菜品种。将抗除草剂溴苯腈基因bxn转入油菜也获得抗溴苯腈转基因植株[20]。有研究将抗草甘膦的EPSP合成酶基因从大肠杆菌突变株中克隆出, 并将该基因导入到油菜中, 成效很好, 加拿大已有2 个抗草甘磷的, 且产量与当前品种相当, 品质和抗性得到提高的转基因油菜品系[1,2,3,4,5,21]。
1.4 抗病害
抗病毒的转基因材料, 可通过克隆植物抗病基因, 将植物病毒的外壳蛋白基因转移到植物中获得。王新发等[22]获得了油菜转基因恢复系和保持系植株。黄永菊等[23]以抗 (耐) 、感病品种 (系) 为材料研究油菜菌核病的遗传力发现, 油菜菌核病抗性主要受核基因控制, 并存在一定的母性效应。张海燕等[24]为获得抗病毒转基因油菜, 通过用激光微束穿刺法将商陆病毒蛋白导入油菜中而实现。此外, 通过转基因技术已获得了抗菌核病的油菜植株[17,25,26]。有研究用微注射法将烟草花叶病毒基因转入白菜型油菜。
1.5 杂种优势利用
传统油菜杂种优势利用途径育种时间长、育性不稳定后代有分离、杂种纯度不高等缺陷, 限制了杂种优势的发挥, 利用转基因技术可很好地解决这一矛盾, 具有很高的研究价值。目前, 此类研究还处于基础阶段, 鲜有转育成的不育和恢复系报道。Mariani等[27]利用核糖核酸酶和TA29 启动子, 获得油菜的不育和恢复植株。陈社员等[28]将不育基因barnase导入到湘油15 号, 通过多代回交选育, 获得遗传稳定的转基因雄性不育系15A。
2 油菜转基因方法
新的植物遗传转化方法不断被探索、发展, 目的是将外源基因方便有效地导入植物体内。在转基因研究中, 植物遗传转化是关键步骤之一。转基因技术的不断发展为油菜遗传转化提供了多样化的选择, 可分为农杆菌 (发根农杆菌) 介导遗传转化 (也称生物介质介导的遗传转化) 或直接通过电击、基因枪、激光微束穿刺、显微注射、花粉管、PEG介导等方法进行转化。
2.1 种质系统介导转化法
借助生物体自身的种质细胞为媒体, 尤其是植物的花粉、子房、幼胚、卵细胞等生殖系统的细胞以及细胞结构来实现转化之目的, 简便易行, 不需建立离体培养体系。本方法主要是将外源DNA注射入种胚、子房、幼穗中, 进而获得转基因植株。种质系统介导基因转化的DNA可以是重组在质粒上的, 也可以是裸露的[1,2,3,4,5]。
2.2 生物介质介导的遗传转化
根癌农杆菌和发根农杆菌是目前应用的主要生物介质, 它们转化的原理分别是通过活化Ti和Ri质粒的Vir区基因转移T-DNA[1,2,3,4,5]。Moloney等认为子叶柄切面的薄壁细胞的再生能力强, 且很易受农杆菌感染[29]。Boulter等认为较之发根农杆菌, 根癌农杆菌转化频率高, 并能直接从农杆菌转移基因到植物细胞核基因组[30,31]。
2.3 PEG介导法
Krens等[1,32]首先建立聚乙二醇 (PEG) 介导法, 该法操作简单、处理量大、融合频率高, 且不影响再生, 基本上已克服了再生植株嵌合体的发生, 其主要原理是借助细胞融合剂诱导原生质体摄取外源DNA[1,2,3]。该法不需要昂贵的仪器设备, 但培养和处理原生质体的时间长, 且处理效果无法把握, 多元原生质体融合体常常形成。Nugent等[33]报道用PEG介导油菜原生质体和细胞核的转化, 并比较对其的转化。Parihar等[34]研究认为在甘蓝型油菜中, DNA摄入和外源基因表达的提高可通过低剂量的紫外线实现。
2.4 基因枪法
基因枪法最早是由Sanford等于1987 年提出的, 目前应用于十几种植物 (诸如油菜、水稻、玉米、小麦等) 中。为达到稳定遗传和表达, 基因枪法通过高压将包被外源DNA的微小金粒或钨粒高速射入受体细胞或组织[1,2,3,4,5], 使外源DNA进入植物细胞并整合到植物染色体组中。Cheng Lin等[35]利用基因枪法转化油菜子叶柄叶绿体基因组的研究表明油菜可能是一种适合叶绿体遗传转化的作物。侯丙凯等[14]在国际上首次实现了抗虫基因对油菜叶绿体基因组的定点整合, 其通过基因枪法将苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白基因 (Bt) 转入油菜而实现。
2.5 激光微束穿刺法
激光微束穿刺法操作简单、重复性好、受体材料广泛、对细胞损伤小、靶向性极强, 其原理是利用聚焦到的激光微束 (微米级) 穿刺组织, 导致细胞膜的可逆性穿孔, 进而导入外源DNA。但该法设备复杂、转化效率不高、费用较高。王兰岚等[36]在世界上率先得到有分子证据的稳定转化植株, 其通过一套用激光微束向植物细胞导入外源DNA的体系获得。Weber等[37]证实了激光微束可定向地穿透细胞壁和质膜, 将外源基因导入细胞和细胞器中。
2.6 显微注射法和电激法
显微注射法是利用显微注射仪将外源基因直接注入到生物的生殖细胞中, 从而获得转基因再生植株。该方法的过程非常复杂、技术难度大, 必须以精细的显微操作技术和细胞低密度培养为基础, 必须建立固定植物细胞或原生质体的技术, 因此使用率不高。电激法是利用高压电脉冲作用, 形成可逆的瞬间通道, 从而促进外源DNA的摄入。电激法操作简单、转化效率高, 但仪器昂贵, 较易损伤原生质体, 原生质体的分离和再生较困难[1,38]。
3 油菜转基因存在的问题
随着转基因植物环境释放种类增多、规模增大, 人们关注的热点是转基因植物释放后可能引起的种种问题。转基因植物释放后, 可以通过种子或花粉将导入的基因从基因修饰植物向非且标植物或杂草扩散[1,2,3,4,5]。因此, 在推广应用转基因油菜前必须严格审定程序, 并评估其环境安全性。
油菜转基因体系日臻成熟, 油菜转基因技术及其应用已取得了长足的进展, 但目前仍有许多问题有待解决。
目前, 油菜基因转化主要存在转化效率低、遗传稳定性差、无法预测基因的插入位点、定点整合等问题[3,4,5]。油菜转化体系的稳定性及转化率不高。研究表明, 湿度、光照、基因型、苗龄、受体材料等环境因子及抗生素、植物激素、Ag+离子等是影响油菜遗传转化体系建立的主要因素。应用于基因改良的油菜栽培品种越来越多, 特别是优化油菜转化体系[1,2,3,4,5], 可趋向稳定油菜遗传转化体系, 特别是农杆菌介导的花絮浸泡方法, 不受限于品种。
油菜外源基因的表达调控及其遗传稳定性不高, 随机导入的外源基因整合到油菜基因组中, 会产生不确定性, 表现为其表达部位、表达水平、表达时间等的不确定。另外, 随机插入外源基因, 其在油菜基因组中的拷贝数是不确定的[1,2,3,4,5], 常常会出现嵌合体现象或出现外源基因沉默。而采用使用其本身特定的启动子、优化转化方法等策略, 可以避免这些问题。
转基因作物的安全性一直以来是个重要问题, 既要考虑到转基因油菜环境释放后是否会危害或影响其他生物[1,2,3,4,5], 又要考虑到转基因油菜环境释放后, 遗传物质的横向传递对一些野生物种尤其是亲源关系很近的植物可能会造成污染。Gressel[39]报道了转基因油菜种子特性表达基因的漂流问题。转基因油菜在食用方面的安全性问题亟需进一步的科学验证。
植物基因工程的研究与应用已取得了重大的进展, 是大势所趋, 且不可逆转。转基因油菜的研究与生产备受各界瞩目, 油菜在保障我国油品安全方面的地位举足轻重, 运用分子生物技术是大势所趋[40,41,42,43,44]。
摘要:随着转基因技术的深入发展, 用于转化的目的基因越来越多。目前转基因技术已运用到油菜研究的各个领域。本文概述了油菜转基因研究的几个方向以及基因转化方式, 并探讨了油菜转基因研究中的一些问题。
转基因技术的未知与无知 篇8
关于转基因技术生产的食品是否安全?一是转基因食品的安全性需要用新的更严格的标准来评估;二是转基因食品是否有害需要经过长时间的,甚至要经过好几代人的检验才能下定论。因此,有关转基因食品的安全性的所有肯定与否定的观点都是不适当的。对于这项新技术,人类尚知之甚少。
对一项新技术,人类为何会产生无知?美国威斯康星大学的克兰曼和苏亚拉纳亚兰在美国2013年7月号的《科学、技术与人类价值》杂志上提出了一些新解释。他们认为,人类的无知有三种。一是某些研究没有开展或尚未完成,不可能获得有关的知识;二是由于种种原因,如社会的和政治的,妨碍了人们充分讨论某些问题,在有限制的情况下只能从尚未完成的或不全面的研究中得出某些知识或定论,这就可能导致人类的第二类无知,即伪知识;三是由于种种原因使得研究人员不敢面对那些难以下定论的研究成果,他们就会与那些持有相同观念的人一道排斥难以下结论的研究,宁愿保持无知。
无知,会让人们对某些事物失去警惕从而陷入灾难。
对于转基因人们有哪些可能的无知呢?归纳起来可能有下面一些内容:
转基因进入目标基因组后,转基因本身产生的蛋白或其他成分的安全性当然非常重要,但是,转基因的插入位点是否精准,转基因是否会过度表达,转基因是否会扰乱目标生物的基因组从而诱导目标生物的基因突变,由此让人、生物和环境面临风险?例如,人工强行转入基因的表达物通常都会过量,它们编码的异源蛋白当然有可能干扰目标生物的细胞的正常功能。显然,这些问题即便是目前世界上从事最先进的基因组学、蛋白质组学以及次生代谢组学的研究人员都难以回答,只能通过一步一步的研究和试验来观察、了解和认识。
今天,当转基因有无数的未知还不为人们知晓时就鼓动转基因大米的全面产业化,并且让全民来食用,这固然不能说是邪恶,但实在是冒险,也违背了人们对科学技术价值的认知。
基因鉴定技术的名词解释 篇9
20,我国河南省郑州市首次颁发DNA身份证。这张特殊的身份证表面印有持有者的姓名、年龄、性别、出生年月、血型、身份证号、照片等,但它的奥秘和价值所在是下方的一长排条文形码。个人的遗传核子基因秘密就藏在这些条码中,显示持有者存在的惟一性。拥有者将真正与世界上其他60亿人口区分开来。DNA身份证在人体器官移植、输血、耐药基因的认定和干细胞移植方面都有非常大的作用。
国外案例
DNA鉴定技术除了可鉴定个人身份外,在鉴定亲属关系上也很有效。在阿根廷内战期间,许多孩子失去了父母。
转基因技术论文 篇10
《生物技术概论》论文
浅析基因工程技术的应用现状及前景发展
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浅析基因工程技术的应用现状及前景发展
【摘要】从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术,经过30多年来的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言,生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。本文就基因工程的应用现状及前景分析进行综合阐述。
【关键词】基因工程技术;应用现状;前景 1.引言
基因工程技术是一项极为复杂的高新生物技术, 它利用现代遗传学与分子生物学的理论和方法, 按照人类所需, 用DNA 重组技术对生物基因组的结构和组成进行人为修饰或改造, 从而改变生物的结构和功能, 使之有效表达出人类所需要的蛋白质或人类有益的生物性状。基因工程从诞生至今, 仅有30 年的历史, 然而, 无论是在基础理论研究领域, 还是在生产实际应用方面, 都已取得了惊人的成绩。首先,基因工程给生命科学自身的研究带来了深刻的变化。目前科学家已完成了多种细胞器的基因组全序列测定工作。其次, 基因工程具有广泛的应用价值, 能为工农业生产、医药卫生、环境保护开辟新途径。2.基因工程 2.1概念
基因工程(又称DNA 重组技术、基因重组技术), 是20 世纪70 年代初兴起的技术科学, 是用人工的方法将目的基因与载体进行DNA重组, 将DNA 重组体送入受体细胞, 使它在受体细胞内复制、转录、翻译, 获得目的基因的表达产物。这种跨越天然物种屏障, 把来自任何生物的基因置于毫无亲缘关系的新的寄主生物细胞之中的能力, 是基因工程技术区别于其他技术的根本特征。
2.2基因工程研究的内容
(1)从复杂的生物有机体基因组中, 经过酶切消化或PCR 扩增等步骤, 分离出带有目的基因的DNA 片段。(2)在体外, 将带有目的基因的外源DNA 片段连接到能够自我复制并具有选择记号的载体分子上, 形成重组DNA分子。
(3)重组DNA 分子转移到适当的受体细胞, 并与之一起增殖。
(4)从大量的细胞繁殖群体中, 筛选出获得了重组DNA 分子的受体细胞克隆。
(5)从这些筛选出来受体细胞克隆, 提取出已经得到扩增的目的基因, 供进一步分析研究使用。
(6)将目的基因克隆到表达载体上, 导入寄主细胞, 使之在新的遗传背景下实现功能表达, 产生出人类所需要的物质。
3基因工程的广泛应用
3.1基因工程应用于植物方面
农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量,改善品质,增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。
由于植物病毒分子生物学的发展,植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中,在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状,通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力,已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面,也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战,耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。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并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来,导入植物体可获得转基因植物,目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。
随着生活水平的提高,人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明,利用基因工程可以有效地改善植物的品质,而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域,近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展,如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,大大提高了营养价值,得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。
3.2基因工程应用于医药方面
目前,以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一,发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上,基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子,在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。
目前,应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试,并进入临床验证阶段;专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制,它可有目的地寻找并杀死肿瘤,将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂,最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒,修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中,是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。3.3基因工程应用于环保方面
工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力,已成为人们十分关注的问题。基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。美国利用DNA重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4种菌体基因链接,转移到某一菌体中构建出可同时降解4种有机物的“超级细菌”,用之清除石油污染,在数小时内可将水上浮油中的2/3烃类降解完,而天然菌株需1年之久。也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢杆菌、且表达成功。它能钉死蚊虫与害虫,而对人畜无害,不污染环境。现已开发出的基因工程菌有净化农药的DDT的细菌、降解水中的染料、环境中有机氯苯类和氯酚类、多氯联苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸药的工程菌及用于吸附无机有毒化合物(铅、汞、镉等)的基因工程菌及植物等。90年代后期问世的DNA改组技术可以创新基因,并赋予表达产物以新的功能,创造出全新的微生物,如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR技术全部克隆出来,再利用基因重组技术在体外加工重组,最后导入合适的载体,就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株,从而大大地提高降解效率。4.前景展望
由于基因工程运用DNA分子重组技术,能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体,具有新奇遗传性状的新型产物,增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用,对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以,各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用,抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家,更应当加速发展,切不可坐失良机。
但是,任何科学技术都是一把“双刃剑”,在给人类带来利益的同时,也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物,它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等,甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造;还有,克隆技术如果不加限制,任其自由发展,最终有可能导致人类的毁灭。还有,尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害,但不等于说转基因动植物就是十分安全的,毕竟这些东西还是新生事物,需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样,是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新性状,或消除原来的不利性状,但常规育种是通过自然选择,而且是近缘杂交,适者生存下来,不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围,人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境,还缺乏知识和经验,按目前的科学水平还不能完全精确地预测。所以,我们要在抓住机遇,大力发展基因工程技术的同时,需要严格管理,充分重视转基因生物的安全性。
【参考文献】
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