Question

转基因技术在农业生产上的用处，转基因技术的原理

Answer 1

转基因技术在农业生产上鹅应用主要包括抗虫转基因植物、抗病转基因植物、抗除草剂转基因植物、抗非生物逆境转基因植物、品质改良转基因植物以及其他转基因植物，采用的转基因技术主要包括农杆菌介导法、电激穿孔法、聚乙二醇介导法、基因枪法、花粉管通道法等。转基因技术原理：将目标基因经过人工分离、重组，然后导入、整合到生物体基因组中，改善生物原有性状或赋予新的优良性状。

一、转基因技术在农业生产上的用处

1、具体应用

（1）抗虫转基因植物

①在植物中转入抗虫基因，让植物自身便能对害虫产生免疫，从而减轻害虫对植物的危害，同时减少杀虫剂的使用，比如转基因棉花。

②目前常用的抗虫基因主要有植物凝集素基因、淀粉酶抑制剂基因、Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因等。

（2）抗病转基因植物

①抗病转基因植物和抗虫转基因植物类似，主要是通过在植物中转入抗病基因，避免植物遭受对应病害的侵害，减少除草剂的使用。

②目前培育出的抗病转基因植物主要有抗病毒番木瓜，抗纹枯病、稻瘟病水稻，葡萄孢菌抗性烟草，抗炭疽病、白粉病和角斑病草莓，抗麻风病、柑橘溃疡病和青果病柑橘等。

③目前常用的抗病基因主要有植物病毒的外壳蛋白基因、核糖体失活蛋白基因、病毒复制酶基因、干扰素基因以及拟南芥RPS2基因和番茄PTO基因等非植物起源的杀菌肽基因。

（3）抗除草剂转基因植物

①在植物中转入抗除草剂的基因，避免植物因喷洒除草剂而产生药害。

②常见的抗除草剂转基因植物有抗草甘磷的大豆、玉米、棉花、油菜、向日葵、甜菜、水稻，抗咪唑啉酮的玉米、油菜、甜菜、水稻，抗磺酰腺类的大豆、棉花，抗溴苯腈的棉花、烟草等。而我国已获得的抗除草剂转基因作物有抗Basta水稻、小麦、烟草、油菜、芝麻，抗阿特拉津大豆，抗溴苯腈油菜、小麦以及抗草甘磷小麦等。

③常用的抗除草剂基因主要有抗草甘磷的AROA基因、抗溴苯腈的BXN基因、抗绿磺隆的CSRL基因、抗PPT除草剂的BAR基因、降解2，4-D的TFDA基因等。

（4）抗非生物逆境转基因植物

①抗非生物逆境转基因植物研究主要集中于抗旱、耐盐碱、抗高温、耐低温转基因植物上。

②山东师范大学生物学院实验室已经成功培育出耐盐转基因番茄、大豆、水稻、速生杨，孟山都公司已在美国西部推广种植全球第一例耐旱转基因玉米。除此之外，科学家将北冰洋比目鱼的抗冻基因转入草莓中，成功培育出转基因抗冻草莓。

③Murata通过向烟草中导入拟南芥叶绿体的甘油-3-磷酸乙酰转移酶基因，增加了转基因烟草的抗寒性。

④目前，主要研究的抗逆基因有脯氨酸合成酶基因、甜菜碱合成酶基因、调渗蛋白基因、乙醇脱氢酶基因以及抗冻蛋白基因等。

（5）品质改良转基因植物

①通过转基因技术，提高植物中的维生素和微量元素含量以及蛋白质品质，其中最为著名的为黄金大米（通过将与β-胡萝卜素合成相关的基因转入水稻中培育而成）。

②利用转基因技术在植物中表达编码半乳糖内脂脱氢酶的基因，提升植物的维生素C含量。

③将玉米种子中富含必需氨基酸的基因导入马铃薯中，使得转基因马铃薯茎块中的必需氨基酸含量提高10%以上。

④除此之外，还培育出了增加花青素的转基因柑橘，增加叶酸的谷物和非谷物以及富含ω-3脂肪酸健康因子的转基因芥蓝籽。

（6）其他转基因植物

①其他转基因植物主要有控制果实成熟的转基因植物、提高产量的转基因植物以及耐储藏及养分高效利用的转基因植物。

②通过转入控制乙烯合成的关键酶基因，达到延长某些水果和蔬菜瓜果的保鲜期的目的。

③通过转基因技术提高黑麦草的代谢能力，使小麦产量增加大约40%。

④通过转基因技术提高马铃薯耐损伤及防褐化能力，延长马铃薯的贮藏时间。

⑤通过转入编码铁调节蛋白促进植物的微量元素摄取。

2、植物转基因技术主要方法

植物转基因技术主要包括电激穿孔法、聚乙二醇（PEG）介导法、农杆菌介导法、基因枪法、花粉管通道法等。

二、转基因技术的原理

1、转基因技术主要是利用现代生物技术，将人们所期望的目标基因，在经过人工分离、重组后，导入、整合到目标生物体的基因组中，改善生物原有的性状或赋予其新的优良性状，从而来更好的满足人们的需求。

2、除了转入新的外源基因以外，还可以利用转基因技术对生物体基因进行加工、敲除、屏蔽处理，从而改变该生物蹄的遗传特性，最终获得人们原本所希望得到的优良性状。该技术主要过程包括外源基因的克隆、表达载体构建、遗传转化体系的建立、遗传转化体的筛选、遗传稳定性分析和回交转育等。