抗除草剂转基因水稻的研究进展及其安全性问题

近年来,抗除草剂转基因作物的研究取得了一些进展。本文简述了抗除草剂转基因作物的发展历史以及除草剂的作用机理,分别介绍了抗EPSPS抑制剂基因、抗ALS抑制剂基因、乙酰CoA转移酶基因、阿特拉津氯水解酶基因、细胞色素P450基因和原卟啉原氧化酶基因这6类抗除草剂基因的来源,抗性机理以及目前它们在转基因水稻上的应用。最后,对转基因水稻的食用安全性,转基因释放、飘移对生态的影响进行了探讨,并对转基因水稻的未来发展进行了展望。     

2010年美国三大作物农药使用情况

<正>美国农业部公布了玉米、陆地棉及马铃薯三种作物的农药使用情况。2010年,草甘膦(异丙胺盐)是在玉米作物上应用最为广泛的除草剂,调查涉及的25个州的玉米种植面积占全美玉米种植量的94%,其中有三分之二的玉米作物使用过这种除草剂,用量总共为57050万磅(合26000吨);其次是除草剂阿特拉津,施药面积占     

乙酰乳酸合成酶及ALS基因研究概述

乙酰乳酸合成酶抑制剂类除草剂以其独有的优点,20世纪90年代以来一直占领世界除草剂市场。抗草甘膦转基因作物的问世,草甘膦的销售量大幅增加,乙酰乳酸合成酶抑制剂类除草剂销量不断减少。然而,大量抗草甘膦杂草的产生,使得人们期望培育出抗不同类型除草剂转基因作物,抗ALS抑制剂类除草剂成为人们的首选。笔者概述了乙酰乳酸合成酶的结构、功能、除草剂作用机理、抗ALS基因的研究现状。期望对抗ALS抑制剂基因的筛选,利用提供参考。     

作物抗草甘膦转基因研究概况

草甘膦是一种非选择性除草剂,其作用机理主要是竞争性抑制莽草酸途径中5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)的活性。该合成酶是真菌、细菌、藻类、高等植物体内芳香族氨基酸生物合成过程中一个关键酶。自从1976年美国孟山都公司的草甘膦类除草剂-农达(Roundup)研制成功并得到广泛应用以来,作物抗草甘膦转基因研究成为抗除草剂基因工程研究的热点。随着抗草甘膦基因克隆的发展,抗草甘膦转基因作物也相继问世并大面积推广应用。对草甘膦作用机理、抗草甘膦基因(EPSPS编码基因)的研究、抗草甘膦作物遗传改良的策略及抗草甘膦转基因作物的推广应用情况进行综述,并简单分析了我国作物抗草甘膦转基因存在的问题及解决途径。     

速收土壤处理防除春玉米田杂草效果初报

目前黑龙江省玉米田使用的除草剂仍以残效期较长的三氮苯类除草剂为主,如阿特拉津、赛克津等,国内许多农药厂家开发的除草剂混剂也以阿特拉津或赛克津为主要成份.这类除草剂对玉米安全、除草效果也比较好,且价格较便宜,但三氮苯类在土壤中残留时间长,对后茬敏感作物会造成一定程度的伤害,长期使用还会使地下水受到污染,危及人类的身体健康. 采用小区试验方法,对日本住友化学工业株式会社新近开发的除草剂50%速收可湿性粉剂防除玉米田杂草效果及对玉米安全性的田间试验结果,以期寻找高效、安全、对环境友善的玉米田除草剂.     

除草剂阿特拉津在土壤中降解方式的研究现状

阿特拉津作为除草剂大面积使用，在提高作物产量的同时，对土壤、地下水和江河湖泊等环境造成了污染。虽然阿特拉津的毒性较低，但其易溶于水、难降解、残留较大，影响作物产量，牵制中国农业的可持续发展。文章对阿特拉津残留量过大时对当地动植物造成的危害，对生态环境产生的威胁，以及对人类健康产生的影响展开综述。报告了阿特拉津的吸附机理与残留原因，阐述了其对动植物产生的影响，将现有的阿特拉津降解方式进行比较和分析，并对阿特拉津降解的未来趋势进行讨论和展望。为解决生物修复技术周期长等问题，结合不同降解方式提出了建设性的意见和建议。将物理修复技术、生物修复技术、化学修复技术相结合，可以找出对阿特拉津残留降解效果最好、有利于当今可持续发展理念的修复技术。     

转基因玉米研究进展

植物转基因技术开辟了作物遗传改良的新途径。转基因玉米是植物基因工程领域研究的热点之一。近年来,应用转基因技术已经获得抗虫、抗除草剂和其他有用性状的转基因玉米。在此,就玉米转基因在受体系统、目的基因及转化方法方面的研究成果,尤其是近年来玉米转基因研究方面存在的问题、解决途径以及其他类型玉米的转基因研究进展做了综述。     

反义外壳蛋白基因介导的抗SCMV转基因玉米研究

玉米矮花叶病（MDM）是一种世界性病害，在我国主要由甘蔗花叶病毒(SCMV)所致。为探索一条高效、安全的抗SCMV转基因途径，构建了无标记基因的SCMV反义外壳蛋白基因（cp）表达载体pACP。通过冻融法将该载体与抗除草剂标记基因(bar)载体分别导入农杆菌LBA4404,然后共转化玉米自交系综3的幼胚。通过除草剂梯度筛选，从抗性愈伤组织分化获得了35株再生苗。PCR检测证明，其中26株带有抗除草剂标记基因（bar），14株带有SCMV反义cp基因。这14株带有目的基因的玉米植株自交，其种子在田间种植成株行（T₁代）。玉米T₁代幼苗人工接种SCMV，筛选出2个抗病株率高于70%的株行。ELISA检测表明，抗病株SCMV含量极低，抗性达高抗水平。PCR检测表明，抗病性是反义cp基因作用的结果，并且获得了2株cp基因阳性而标记基因阴性的抗病株。     

阿特拉津成功晋级——美国环保署发现这类除草剂满足安全标准

先正达公司最历经考验的两个除草剂,阿特拉津和西玛津,最近获得了具有里程碑意义的一个重要规约,美国环保署作出决定,认为与除草剂阿特拉津有关的累积风险性对普通美国人群、婴儿、儿童或其它消费者不造成伤害。当完成了阿特拉津的累积风险性评估后,环保署6月21日发表了这一申明,陈述了已经证实,对阿特拉津的耐受性能满足食品质量保护法案(FQPA)于1996年建立的安全标准。这再次证实了2003年出版的环保署对阿特拉津的安全评估结果,该评估对阿特拉津有利。这项结论标志着下定义瞬间正处于风险评估方法和测试在改进过程当中,这一方法适用于所…     

玉米转基因技术研究及其应用

随着植物转基因技术的深入发展,大豆、玉米、油菜和棉花等转基因作物大面积商品化生产为全球的粮食安全做出了巨大贡献。玉米是全球第一大粮食作物,自1986年以来玉米的转基因技术发展较快,其主要的遗传转化方法包括农杆菌介导法、基因枪法和花粉管通道法等,农艺性状改良涉及抗除草剂、抗虫、抗病、抗旱、抗盐和品质改良等,其中抗除草剂和抗虫玉米已成为主要的商业化转基因作物。本文综述了玉米转基因技术的研究进展及应用,展望了玉米转基因研究的发展方向。     

转基因技术与基因编辑技术在抗除草剂农作物上的应用

田间杂草不仅干扰农作物的生长，还可造成农作物产量损失，因此控制田间杂草对农作物具有重要意义。然而我国对于田间杂草的控制仍然是使用除草剂等化学防治手段为主，但是一些灭生性除草剂不能直接用于农作物伴生杂草的控制，而通过转基因技术和基因编辑技术等生物技术培育抗除草剂农作物可很好地克服这一难题。目前，转基因技术和基因编辑技术在全世界已广泛应用于抗除草剂农作物的培育，本文主要综述了这两种生物技术的研究现状及其在抗除草剂农作物的应用情况。     

植物基因工程在作物育种中的应用与展望

从抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆以及品质改良、改善发育状况、提高光合作用和固氮效率等方面论述了基因工程在作物育种中的具体应用和进展,阐述了基因工程改良作物品种的方法和优点。通过植物基因工程获得的转基因作物主要有大豆、玉米、棉花、油菜和烟草,并开始大面积应用于农业生产,取了得较好的经济效益、社会效益和环境效益。分析了植物基因工程在作物育种中广阔前景,有望培育出高产优质、集高光效、抗虫、抗病、抗除草剂和抗逆等特性于一体的作物新品种。解决了人类所面临的资源短缺、环境恶化和效益衰退的三大难题,为农业的持续、稳定发展提供了有力保障。     

栽培小麦Brock中抗白粉病相关基因TaRPP13-1B的克隆及功能分析

白粉病是小麦生产中的主要病害之一,发掘抗病基因并实现抗病基因转育是提高作物抗病性的最经济有效的方法。本研究克隆了一个位于小麦染色体1B上、具有典型CC、NBS和LRR结构域的基因TaRPP13-1B。接种白粉菌后, TaRPP13-1B基因在抗病小麦Brock和BJ-1中表达量虽然出现上下调波动,但平均表达水平一直高于感病小麦品种京411。采用病毒诱导的基因沉默和转基因过表达技术进行功能分析,发现抑制目标基因表达,抗病小麦品种Brock对白粉菌的抗性显著降低;过表达TaRPP13-1B的转基因小麦津强5号对白粉菌抗性明显提高。说明TaRPP13-1B基因参与小麦抗白粉病的防御反应过程。该研究为小麦抗病品种的选育提供了有价值的备选基因。     

新型转基因抗草甘膦玉米的培育及安全控制技术

在我国转基因作物的种植中,玉米是最早获得审批进行大量种植的农作物之一,同时也是世界上种植面积最大的转基因农作物。在我国的转基因抗除草剂玉米种植中,抗草甘膦玉米是其主要的品种。主要根据我国最新研发的新型转基因抗草甘膦玉米的种植培育情况,探讨其具体的培育技术以及安全控制技术,以消除转基因抗草甘膦玉米潜在的风险。     

玉米粗缩病与除草剂药害的区分及防治

玉米粗缩病是由灰飞虱带毒以持久方式传播的一种病毒病,近年来在我国各玉米主产区发生日益加重,严重影响着玉米的产量和品质。玉米田广泛使用的苗期除草剂主要是甲草胺、乙草胺、丁草胺、异丙草胺等与阿特拉津的混配液及2,4－D丁酯,2甲4氯钠盐等。由于有些农民朋友的农业科技水平不高,在喷除草剂时盲目加大用药量,每年造成的药害屡见不鲜。     

Bt基因转化玉米培育抗玉米螟自交系

采用基因枪法将苏云金杆菌(简称Bt)的杀虫毒蛋白基因(CryIA)导入东北春玉米自交系铁7922的幼胚中,诱导愈伤组织.抗虫基因的表达载体是pBI121,包含Bt杀虫毒蛋白基因和新霉素磷酸转移酶(NPTⅡ)基因,筛选标记bar由CaMV 35S启动子驱动.通过对后代植株的除草剂草丁膦(PPT)筛选、分子鉴定和ELISA法检测,证明外源基因已经整合到玉米基因组中并可以稳定遗传.对转基因株系进行田间接玉米螟虫卵,调查不同生长时期的危害指数,最终筛选出一批抗玉米螟自交系.     

PSⅡ抑制型除草剂Atrazine诱导白菜幼苗叶绿体蛋白质组的变化

为了分析除草剂的作用机理, 用PSⅡ抑制型除草剂阿特拉津处理白菜幼苗, 用2-DE技术和生物质谱方法分析叶绿体蛋白质组的变化, 结果表明, 23种叶绿体蛋白质斑点表现出明显且可重复的改变, 其中4个下调, 5个上调, 14个表现出质的变化;在被处理植株中10个蛋白质斑点是新合成的; 14个蛋白质斑点中的4个在高浓度(10 mg L^-1) Atrazine处理后消失了, 但在低浓度 (0.01、 0.1和1 mg L^-1) Atrazine处理下没有变化。对14个发生了质变的蛋白质斑点进行了MALDI-TOF MS分析, 其中7个分别被鉴定是糖基转移酶-Ⅰ、异戊二烯合成酶、一个经推测的蛋白质、脯氨酸脱氢酶、推测的6-果糖磷酸激酶异构酶Ⅱ、钙转运ATP酶和尿素酶K。同时也分析了阿特拉津处理对白菜幼苗叶绿素含量和可溶性蛋白质含量的影响, 结果表明, 经阿特拉津处理后叶绿素a含量下降, 叶绿素b含量有上升趋势, 但不显著。可溶性蛋白质含量随阿特拉津浓度的增加呈上升趋势。     

抗除草剂基因在作物杂种优势中的利用及进展

除草剂除草已成为当今农田有效地控制杂草,提高农作物产量与质量,发展农业生产的一项基本措施。近年来随育种技术的发展,特别是细胞工程、基因工程育种与常规育种的结合,使一些对除草剂敏感的作物有了抗除草剂的特性,进一步扩大了除草剂的使用范围,除草剂的使用与现……     

抗除草剂转基因作物的潜在风险及其防范策略

抗除草剂转基因作物目前是杂草科学界议论的焦点，以转基因性状而论，发展最快的是抗除草剂转基因作物，本文论述了抗除草剂转基因作物在具体实践应用中可能存在的潜在风险，并提出了具体的防范策略。     

不同基质活性炭对阿特拉津吸附特性研究

为了解决阿特拉津给土壤带来的污染问题以及寻找吸附效果较好的活性炭基质,本研究利用高效液相色谱(HPLC)技术检测了阿特拉津溶液和悬浮液经煤、木、果和竹质4种生物炭处理后的残留量,并对其在阿特拉津溶液和土壤中的吸附动态进行检测。结果表明,煤质活性炭对初始浓度为100 mg/L和10 mg/L的阿特拉津溶液和悬浮液的吸附效果较好,其吸附率为5.651%~68.42%;当阿特拉津初始浓度为100 mg/L时,煤质活性炭在40 min时对阿特拉津溶液的吸附率高达23.49%;与对照组相比,当阿特拉津的初始浓度为100 mg/L时,土壤中阿特拉津经煤质活性炭处理42天后的残留浓度最低,活性炭吸附率达到91.39%。综上,煤质活性炭能有效降解溶液及土壤中阿特拉津含量,这将为阿特拉津污染土壤的改良研究奠定基础。