首页 理论教育 现代生物技术在农林业的创新应用

现代生物技术在农林业的创新应用

时间:2023-05-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:DNA转基因始于小鼠,现已有转基因牛、羊、兔、猪产生。这是一项很有前景的生物医学技术。

现代生物技术在农林业的创新应用

三、现代生物技术与农林业

近10多年来,基因工程作为一项新型的农业生物技术已在转基因动植物方面为提高动物、植物品质与产量等作出一定成绩,在林业领域也开展了林木分子遗传生理研究,给农林业育种和生物调控提供了一条新途径。

1.转基因植物

转基因植物有直接转化法,如体细胞杂交、花粉管注入、显微注入,而今大多数采用“基因枪法”和“农杆菌介导转换法”,以提高对外源基因导入的表达量。1993年,我国首例转基因作物抗病毒烟草进入大田试验,自1997—2003年,经农业部批准,番茄棉花水稻玉米大豆油菜马铃薯等10多种转基因植物进入田间试验与商品化生产。据2002年报道,全球转基因作物种植面积已达5780万hm2,我国转基因作物种植面积突破210万hm2。据2009年统计,全球转基因作物种植面积达1.34亿hm2,而美国则是第一位转基因农作生产大国。2009年,我国农业部颁发了转Bt基因水稻和转植酸酶玉米的生物安全证书,同时种植了370万hm2的转基因抗虫棉和约4500hm2转基因抗病木瓜,以及少面积的转基因抗虫杨树。目前,我国转基因植物的种植面积居世界第6位。

2.转基因动物

转基因动物的基本方法是把外源DNA通过显微注入受体单细胞胚胎内或胚胎干细胞法转入。DNA转基因始于小鼠,现已有转基因牛、羊、兔、猪产生。例如,应用精子为载体和胚胎注射法将猪生长素基因导入猪胚胎内,获得转基因猪。采用基因重组的猪生长素注射便可获得瘦肉型化猪。接受了牛生长素基因的猪每日体重增加和饲养效率都超过对照组,皮下脂肪明显下降,也提高瘦肉率。(www.xing528.com)

当前,国内外已有生物制品公司提出把牛羊的乳腺作为生物反应器,通过基因工程生产药用蛋白,如含有干扰素、抗胰蛋白酶等乳液成分,这无疑是一项有价值的展望。再者,人们想借助动物体搞转基因的人造器官试验,如将人体基因的转殖猪心脏器官可作为人类器官移植来源进行了观察。人体胚胎干细胞在体外的培养生长、增殖成功,预期通过核移植技术可按需要在体外诱导它产生各种组织细胞用以治疗疾病。这是一项很有前景的生物医学技术。

3.林木分子生物学研究

林木遗传图谱构建是林木分子遗传学领域的重要新课题。它利用分子标记技术包括RFLP、RADP、AFLP、SSR等交叉使用,揭示林木物种的遗传性状并制图谱。这是一项繁琐复杂的工作,尽管采用QTLS(数量性状基因位点)定位研究方法对针叶某些树种的生长、木材密度、抗干性、抗病性等性状定位作出了遗传连锁图谱框架,但大多数没有和染色体相对应,仍停留在数量遗传而不是生化遗传上。

近几年,果木开花基因研究借助于拟南芥的研究成果已分离克隆了许多花器官特异基因的同源基因,研究了它们的表达在开花诱导中的作用。如将植物开花基因转入辐射松、桉树白杨苹果、挪威云杉等,可以大大缩短木本植物的童期而提早开花。当前植物功能基因组学研究技术也在林木上开展,由于杨树具有基因组较小(大约500Mb)、生长迅速、遗传转化等特点,已成为林木功能基因组学的模式系统。但目前大多只在构建木材形成过程中基因cDNA文库与EST资料的获取,离改良品种的操作还有很大距离。

关于树木的转基因表达与调节研究也有开展,但成效不明显。这主要是通过外源DNA导入花粉,经授精结实,再育苗,进行子代鉴定,或者通过诱导法筛选抗寒、抗盐蛋白的基因,还有通过单细胞克隆,经化学诱导,以改变关键酶蛋白的生理活性,诱导再分化与再生植株等程序。树木是多年生的,我们对它的生长发育基因与性状表达之间,知之甚少,只有加强分子生物学的基础研究,才能取得有效的进展。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈