抗除草剂基因类型 抗除草剂基因来源

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园艺植物抗除草剂的基因工程有哪些育种？

现代高效园艺业中除草剂正扮演着日益重要的角色。常用的除草剂有草甘膦、草丁膦、阿特拉津、溴苯腈等。

通过基因工程技术来提高作物对除草抗性的策略主要有两个：一是导入编码特定除草剂作用的靶酶或靶蛋白基因，产生过量靶酶，或导入突变基因，使产生的靶蛋白对该除草剂敏感性发生改变，而获得对该除草剂抗性，如抗草甘膦的番茄、油菜、大豆等；

二是导入表达产物可使除草剂解毒的基因，如抗PPT的番茄、马铃薯、苜蓿等。抗除草剂转基因作物种植面积居所有转基因作物面积的首位。

抗除草剂基因的导入可否减少农药使用

首先要明白什么是抗除草剂基因，抗除草剂基因导入的意义。

除草剂的种类非常多，因此抗除草剂基因也不是一种，bar基因是迄今为止用得最多的一个抗除草剂基因，已成功地用于小麦、水稻、玉米、大麦、油菜等作物的转基因上。

导入抗除草剂基因的意义在于，喷施除草剂之后，既能高效的消除田间杂草，又能确保农作物安然无恙。尽管由于作物与杂草的一些生理生态的差异以及某些栽培方式的辅助，除草剂致毒时对作物和杂草有所选择，但作物的生长发育仍然或多或少地要受到一些影响。 如果作物本身具备了抗除草剂的特性，就如水稻对敌稗、玉米和高粱对阿特拉津具有不同的生化选择性而最终表现出抗性一样，除草剂的使用自然会更加方便有效。但遗憾的是自然界中能够抗除草剂的作物类型很少，能同时抗多种除草剂的作物就更是少见，对某种高效除草剂的抗性也往往仅限于少数几种作物。 就要运用基因工程技术解决上述问题，创造出更多抗除草剂的作物新品种，从而在使用除草剂的时候确保农作物安全。

理解了抗除草剂基因的作用之后，就会明白抗除草剂基因的导入目的并不是为了减少农药使用，也不会减少农药使用，而是为了保证作物在使用除草剂的时候仍然安全。

抗除草剂基因工程是什么样的？

抗除草剂基因工程。迄今，抗除草剂转基因作物发展最快，在种植抗除草剂作物的田间，除草剂的用量平均减少30%～40%。抗除草剂转基因植物主要有两种类型：一是修饰除草剂作用的靶蛋白，使其对除草剂不敏感，或使其过量表达，以使植株受到除草剂作用后仍能进行正常代谢；二是引入酶或酶系统，在除草剂发生作用前将其降解或解毒。抗除草剂的转基因植物给农业生产，特别是大面积的机械化生产带来极大的方便。目前已商品化的转基因抗除草剂作物有抗草甘膦的大豆、玉米、棉花、油菜、向日葵等；抗草丁膦的大豆、玉米、油菜、甜菜、棉花、水稻；抗咪唑啉酮的玉米、油菜、甜菜、水稻；抗溴苯腈的棉花、烟草；抗Basta水稻、小麦、烟草、油菜等；抗阿特拉津的大豆等。由于抗除草剂作物在选育过程中具有耗资少、周期短、见效快、无污染等特点，越来越受到人们的关注。

转基因技术在农业生产上的用处，转基因技术的原理

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      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。