转基因抗除草剂植物培育目的 转基因抗除草剂植物培育目的和意义

这一篇农资汇总会给全国农资人分解“转基因抗除草剂植物培育目的”，其次还会对“转基因抗除草剂植物培育目的和意义”的内容进行详尽说明，期待对农友们有所帮助，欢迎收藏本站！

转基因的好处

减少农药使用、增加产量、增加营养价值

它能加速作物和牲畜的生长速度，并使它们具有所要求的特点；它可以给食物增添以往不具备的特征；可以改进食物的营养价值；可以生产出廉价、环保效果更好的肥料。

生物技术给农业带来的益处

广义上讲，生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物，采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中，尤其是70年代基因工程的出现，它能改变、取代物种的基因。

生物技术在农作物中已有广泛的应用。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是：玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。这种玉米、大豆和棉花从Bt细菌获得基因，经遗传改良后具有防虫害的能力。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。例如：美国有200万hm2的Bt棉花，澳大利亚有40万hm2，两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt玉米引种在美国1000万hm2的土地上，只要增产5%，就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外，还有许多经转入特定基因的玉米品种，这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。

生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面，生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂，这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因（该基因能促进角蛋白的形成）能获得了经遗传改良的绵羊，这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高6%左右。另一方面，生物技术在提高农作物产量、质量的同时，有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如，通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力；利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量，减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草，可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵，经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质，该蛋白质经食物链进入绵羊体内，进而能提高产毛量。

生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求， 它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源，有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。

生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述，一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯，这种马铃薯能产生水晶蛋白，而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量，降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染，从而有利于保护生态环境。

在许多农业生产区，土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源，据统计，英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体（二氧气化碳、氮氧化合物等）不可避免地促进地球气候变暖。除此之外，农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。

生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。

同样，人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出：特定的真菌类能促进土壤养分的释放，从而促进作物生长；真菌也能通过分解有机物质（例如纤维素等）释放出糖类，促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能，包括获得转基因细菌和真菌，以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮，避免、减少使用人造肥料，从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能，但在将来却有望实现这个目标。

转基因技术在农业生产上的用处，转基因技术的原理

回答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。

抗除草剂转基因植物的作用机理是什么

简单来说，抗除草剂的机理是使作物体内产生能降解这种除草剂的酶，但有的作物没有这种酶，而没有这种酶是因为体内没有对应这种酶的基因，把这种基因转进去之后，就能产生相应的酶，就能降解除草剂，就能抗除草剂了。注意，一般是抗某一种类的除草剂，而不能抗其它除草剂。

为什么要制造含有抗性基因的基因植物？

病虫害是影响农作物产量的主要原因之一，直到今天，抗病虫害的主要方法仍然是大量使用杀虫剂，即使在抗性植物研究获得巨大成就的美国，杀虫剂的使用量依然居高不下，大量使用杀虫剂不但增加了生产开支，还极大地污染了环境，影响着人类的健康。如果使农作物本身就具有抗病抗虫能力，杀虫剂需求量不就将大大减少吗？

20世纪70年代中期，科学家们就开始了植物抗性基因工程的试验，但是由于植物性基因本身的复杂性，一直未有突破性进展。20世纪80年代以来，随着在基因分离、基因载体的构建、植物的遗传转化和外源基因在高等植物细胞中的表达等方面的深入，特别是由于利用真核基因启动子构建融合基因的工作解决了外源基因在植物转化细胞中的表达问题，使科研人员增强了对发展植物抗性基因工程的信心。

1982年，美国孟山都公司和比利时根特大学的科学家宣布，他们分别成功地把细菌抗卡那霉素的基因移植到向日葵、烟草和胡萝卜等农作物的细胞中，使这些农作物具有很强的抗卡那霉素的能力。

这项研究成果公布以后，受到了广泛的称赞。科学家们认为，这项成果是利用基因工程改变农作物性状的一个重大突破。从此，科研人员将研究的重点深入到植物抗性基因工程研究上来。力图在短期内开发出具有抗病虫害、耐温耐寒、耐旱耐涝、抗除草剂、抗软化等抗逆性更强的转基因植株。

在这方面，美、日等西方发达国家开发起步早，发展势头旺。20世纪80年代中期，美国在大豆、小麦、玉米、棉花、甜莱、马铃薯、蕃茄、烟草、苜蓿等农作物上开始了全面性的植物抗性转基因试验。

1987年，美国Agracetus公司首先在棉花抗病虫害基因工程的研究上取得突破。他们利用农杆菌Ti质粒介导法将苏去金芽孢杆菌毒素基因转入商品棉，并从1989年起开始进行大田试验，结果表明抗虫基因棉花在受铃虫等危害的棉铃比正常棉低50%。Calgene公司已将耐两种除草剂(草甘膦和溴苯腈）的基因导入棉花，田间试验表明育成的溴苯腈棉花能抗比田间用药量高10倍的除草剂用量。 美国还进行了蝎毒素、蜕皮激素、昆虫病毒等基因转入研究，以培育具有多种抗逆基因的基因工程棉花。

1992年，美国Agracetus公司用AceellTM基因枪向玉米细胞内引进基因，从而成功地开发出抗病、抗虫、抗旱性以及养份含量更高的转基因玉米。这是一项具有巨大的经济效益的突破性成果，引起了生物学界的极大关注。

提高小麦的抗逆性始终是科研人员努力追求的目标。1992年，美国Monsanto公司宣布，他们研制出世界上第一种rDNA小麦，这是一项重大的突破。这项突破可导致抗病毒、抗霜冻、抗干旱小麦的出现。

在蕃茄抗性基因植株的研究上，美国也取得了飞速进展。1990年已培育出抗病虫蕃茄基因株；1991年研究成功抗软化耐贮藏的蕃茄。1994年，美国市场上又出现了保味蕃茄。保味蕃茄的投入市场，预示着DNA经过改性的农产品涌入市场的时代已经来临。

日本在植物抗性基因工程研究方面有自己的特色。他们根据国情，将研究的重点定在水稻抗基因的研究方面，1991年他们制定了专门的水稻基因组计划。日本国立农业环境研究院植物技术研究所在1990年末，已经开发抗水稻条纹枯叶病的水稻植株。这项成就是首次利用外壳蛋白性基因使水稻作物不受水稻条纹枯叶病侵害的尝试。 三井土津化学工业公司宣称，他们运用反义RNA技术已开发出一种无过敏原的转基因水稻新品种，其所含引起皮炎的过敏性蛋白质不到原先品种的20%。他们还将进一步修饰此基因水稻品种，研制出一种完全无过敏原的水稻品系。

中国的植物基因工程以及植物抗基因工程都起始于1986年，科研人员从零开始奋力拼搏，在较短时间里就实现重大突破，获得了四种抗病毒、抗虫、耐盐烟草和一种抗除草剂大豆的转基因植株。近年来，转基因植物研究又取得了许多突破性进展。

在大豆方面，华中农业大学从江汉平原土壤中的快生型根瘤菌中分离出优良基因，构建了基因库，然后通过三亲本杂交方式将其基因片段导入黑龙江地区的慢生型菌株中，培育出转基因“工程菌HN32”。两年来，在黑龙江、广西、四川、内蒙古等地累计推广128万亩，增产大豆多吨，创经济效益2800多万元。这也是一件具有国际先进水平的成果。

在马铃薯方面，中国微生物所首先找到了用核酶基因防治类病毒的方法，其研究成果居国际领先水平。这一成果对阻止马铃薯退化效果显著，目前已在野外实验中取得成功。

我国已在抗虫转基因棉花的研究方面取得重要进展。中国科技人员已将苏云金杆菌毒素蛋白基因(Bt基因）和胰蛋白酶抑制剂基因(Cpt基因）在成功地导入晋棉7号、冀合321、泗棉3号和中棉12号等生产用品种中，部分植株经室温抗虫性鉴定有明显杀虫能力，棉铃虫死亡率达60%—91.1%。

耐储藏蕃茄基因植株研究也取得重大进展。中国科学院植物研究所和微生物研究所的科技人员利用反义RNA技术，通过基因工程方法专一性地抑制多聚半乳糖醛酸梅(PG）与ACC合成酶基因的表达，在整体水平上调节基因活动。1991年，将两个蕃茄商业品种的批量转基因植株移入温室大棚种植，经过连续两年的观察实验证明，该转基因植株的果实抗真菌侵染能力明显提高，延长储存期一个月以上。

北京农业大学食品系副教授罗云波主持的转基因西红柿研究工作，1995年初宣布获得结果。该课题组成功地将阻断乙烯生物合成的反义Acc(乙烯中间产物）合成酶基因导入西红柿植株，其果实显示的极强的耐贮能力。这些成果，为在常温、常条件下保鲜西红柿提供了可能，能大大减少采后损失，这将带来巨大的经济效益。

举例说明转基因技术的好处

转基因技术已被公认为是解决传统育种技术难以解决的问题的有效手段，是目前发达国家普遍应用的现代分子育种技术之一。目前，科学家们培育出的转基因抗虫、抗除草剂作物已经大面积推广应用，在增加产量、提高收入、保护环境等方面取得了一系列经济、社会和生态效益。可以说，转基因技术不仅可使生产者、消费者直接得益，同时对解决世界资源短缺和能源危机具有重要的潜力。