农业转基因品种利用现状及展望

随着中国转基因核心技术取得突破,已初步建立起水稻、棉花、油菜、玉米、大豆、花生、杨树等主要农作物和林草、花卉、果树等高效、安全转基因技术体系。中国转基因品种得到大面积推广应用的作物首推棉花。目前转基因育种的主要手段有农杆菌介导转化法和外源基因直接导入法。外源基因直接导入法主要有电激法、PEG法和显微注射法。近年来发展起来的还有基因枪法、激光徽束穿刺法、真空渗入遗传转化法和花粉介导法等。随着转基因安全性评估的逐步完善,转基因育种将在农业生产中发挥越来越重要的作用。     

棉花遗传转化研究进展及其应用

外源基因遗传转化技术已成为棉花突变体创造、新资源创制以及新品种选育的重要手段。目前,常用的遗传转化方法主要有花粉管通道法、基因枪轰击法、农杆菌介导法和PEG介导法等。用于棉花遗传转化的外源基因有抗虫基因、抗病基因、抗逆基因、抗除草剂基因以及棉纤维品质基因等,当前主要是抗虫基因。遗传转化的主要体系有:以体细胞胚为受体的转化体系;以下胚轴为受体的转化体系以及最新发展的叶绿体转化体系。转基因抗虫棉的培育成功是棉花分子育种的重大突破。2005年,全世界转基因抗虫棉种植面积近1000万hm2,占全世界棉花总种植面积的近30%;我国为420万hm2,占我国当年棉花总面积的73%,转基因抗虫棉的推广应用有力地促进了棉花生产的发展。     

棉花规模化转基因技术体系构建及其应用

文中综述了国内外转基因技术在棉花中的应用概况,主要介绍了近年来中国棉花规模化转基因技术体系的建立及应用研究进展,并对棉花转基因技术中存在的主要问题和未来发展趋势做了相关陈述。对棉花科研工作者了解棉花转基因研究进展并有效利用转基因技术开展工作具有重要意义。转基因技术在克服棉铃虫危害上取得了巨大成功,并将逐步在棉花抗病、抗逆等方面取得重要进展。世界上,棉花转基因初期主要建立了以珂字棉为受体的转基因体系,随着雷蒙德氏棉、亚洲棉、海岛棉、陆地棉等其他棉种组织培养体系的建立,农杆菌介导法、基因枪轰击法、花粉管通道法及其他转基因方法的应用,使得棉花转基因技术研究取得长足的进步。中国棉花规模化转基因技术体系主要是依托中国农业科学院棉花研究所及其他科研单位建立起来的,通过高效转化载体的筛选、主要棉花品种（系）的转基因技术体系的建立、组织培养条件的优化等措施,重点对农杆菌介导法转化棉花技术进行了改良,同时优化了基因枪轰击法及花粉管通道法转化技术,形成了三位一体的棉花规模化转基因技术体系。该体系建立了以中棉所24等材料为转基因受体的农杆菌介导体系,并利用叶柄组织培养筛选获得了组织培养分化率达100%的新材料W12等,使转化率提高到原有效率的2.88倍,同时建立了基因枪胚性愈伤组织轰击转化体系,并提高了花粉管通道的转化效率。该体系为棉花育种提供了大量材料,中国农业科学院棉花研究所已培育多个棉花抗虫新品种,并为国内41家科研单位转化基因200多个,验证了多个功能基因作用获得大量育种价值新材料。笔者认为基因型依赖性仍然是限制棉花规模化转基因技术发展的瓶颈,扩大棉花转基因受体材料基因型范围、提高转化效率、扩大转化规模是棉花转基因技术体系的长久主题。同时,为提高效率和降低安全性的公众焦虑,探索和发现新的更为安全和有效的转化体系,如多基因共转化、质体遗传转化、定点转化或基因叠加、开发安全型转化技术等研究引起人们的普遍关注,是未来棉花转基因技术的发展趋势。大量新基因处于材料阶段,同时安全性评价要求提高也需要转基因材料深入的研究。随着棉花基因组序列的公布,棉花自身基因的克隆将会成为棉花基础研究和应用研究的新方向,对于促进转基因棉花新品种培育和功能基因转化研究具有重要参考价值。     

转化棉花胚性愈伤可以有效缩短转基因周期

棉花的生长季节长 ,生长期温度较高 ,生长季节遭受的病虫害也较多。采用杂交育种方法可以培育抗性品种 ,但受抗性资源本身的抗性强弱限制。分子生物学的发展促进了各种生物之间的基因交流 ,可以将动物、微生物中分离出的有用基因转入植物中 ,获得全新的性状。转基因抗虫棉的大面积推广是生物技术育种的典型例证。尽管可以使用花粉管通道法将外源基因导入棉花[1 ] ,但农杆菌介导仍然是最有效的一种转基因方法 ,而且转入的基因多是单拷贝插入 ,便于育种利用。可是目前采用的农杆菌介导转化棉花的方法多是以下胚轴为起始材料[2 ] ,需要周期长 ,…     

农杆菌介导外源基因转化棉花上胚轴方法的研究

[目的]介绍一种获得棉花转基因植株的新方法。[方法]以棉花感受态萌动的上胚轴作为外源基因转化的受体,用农杆菌介导法将携带有筛选标记NPTII(新霉素磷酸转移酶)基因及GFP(绿色荧光蛋白)报告基因导入棉花,研究了农杆菌介导法用于棉花感受态萌动上胚轴转化的预培养时间,浸菌时间,共培养时间及抗生素处理浓度等。[结果]在新疆棉花离体培养植株直接再生植株基础上,经3~5d预培养处理过的棉花上胚轴,在浸菌15 min共培养2 d后,经50 mg/L kan筛选,用1 000 mg/L头孢霉素抑菌,并用相对高含量细胞分裂素和低含量生长素的组合对其进行直接出芽培养,从而获得抗性小苗。[结论]用农杆菌转化处理棉花上胚轴是一种操作简单、重复性好、非基因依赖型的转化方法。     

果树转基因研究进展

转基因技术在果树遗传改良方面具有重要意义。目前已报道的转基因方法几乎都能成功得到转基因植株,但不同的方法间转化效率存在很大差异,且对不同的果树而言,同一方法的转化效率也不尽相同。迄今为止,主要的转基因方法有农杆菌介导法和外源基因直接导入法两大类,且以农杆菌介导法应用最为广泛。文章对这2种方法及取得的成果进行了阐述,并对研究中存在的问题提出了建议和展望,以期为果树品种改良提供依据。     

花粉管通道转基因技术及在水稻分子育种中的应用

中国学者创立花粉管通道法转基因技术以来,在多种农作物分子育种中得到应用。广泛的研究表明,花粉管通道法转基因技术与其他转基因方法相比,具有能直接得到转化种子,转化频率高,操作简便经济,大量快捷,性状稳定快和导入材料多样性等优点。同时重点介绍了花粉管通道法转基因技术在水稻分子育种中的研究和应用,采用该方法将多种植物外源DNA导入水稻,获得了包括植株形态,产量性状,抗病虫性,稻米品质和生理生化等方面的变异,是一种简便有效的水稻分子育种方法。     

抗虫棉的生理生育特点及高产栽培技术

抗虫棉,是通过现代生物技术与常规育种相结合,将外源抗虫基因导入棉花植株而培育出的棉花新品种。抗虫棉有形态抗虫棉、生理生化抗虫棉和转基因抗虫棉之分。目前生产中推广的抗虫棉大都是转Bt基因,转基因抗虫棉品种类型较多,在适应性、长势和抗逆性等方面各具特色,可以满足不同     

利用基因工程改良柑橘砧木种质的研究综述

概述了当前国内外基因工程技术在柑橘砧木种质改良工作中的研究现状与进展,基因工程在柑橘育种中的应用主要有农杆菌介导法、附体腋芽转化—离体扩繁鉴定法、DNA直接导入法等,并在培育新型抗性柑橘砧木品种上取得了一定的成果,建立了有效的基因转化体系,也获得了一批转基因植株。目前,随着生物技术的不断发展及基因工程技术的日趋成熟,基因工程在柑橘砧木资源多样性研究与种质改良方面仍将是今后的主攻方向。     

棉花抗虫基因工程研究进展

抗虫转基因棉花的培育是近年来棉花生物技术研究的热点，它为棉杜虫害的防治展示了希望。用于棉花抗虫基因转化的方法有根癌农杆菌Ｔｉ质粒介导法、聚乙二醇法、基因枪法和花粉管通道法。用于棉花抗虫植株培育的主要基因有ＢＴ基因和ＣｐＴＩ基因，其中ＢＴ基因应用较多，用其培育出的转基因棉花，在田间用药量减少５０％的情况下而不影响产量，这些转基因棉花在美国已大面积示范推广。本文从抗虫基因的导入和抗虫基因的田间表现三个方面，综述了棉花抗虫基因工程的研究进展。并指出了该领域目前存在的主要问题和将来的发展前景。     

美国棉花基因工程育种

基因工程棉花育种,美国开展的较早,成效明显。美国棉花基因转育工作起始于86年代中后期,其主要研究单位有Agracetus公司、Monsanto公司和Calgene公司。1987年Agracetus公司首次将外源基因导入棉花,并获得转基因植株,开创了棉花基因工程工作。经过6年来的努力,现已培育出抗虫、抗除草剂、抗旱、抗病等基因工程棉花。     

动物转基因新技术研究进展

 动物转基因技术是将外源基因导入动物体内,外源基因随机整合或定点整合（打靶）在染色体基因组上并得到表达和遗传的生物技术。该技术自发现以来,在畜牧业、医药产业、环境保护以及新型生物材料等领域已得到了广泛应用。本文主要就近年来迅速发展起来的慢病毒载体导入法、精原干细胞法、锌指核酸酶介导的基因打靶、RNA干扰介导的基因沉默等新的高效转基因技术进行了概述。     

转基因技术在观赏植物育种中的应用

观赏植物在传统育种上取得了巨大的成就 ,但也存在一定的局限性 ,因此 ,很多人开始把目光转向转基因育种 ,它具有传统育种无法比拟的优越性 .观赏植物常用的转基因方法包括农杆菌介导转化法、基因枪法、电击法、PEG介导转化法和花粉管通道法等 ,目前已有多种观赏植物建立了遗传转化体系 .培育色彩新奇、形态优美、抗性优良、花期延长的花卉新品种是观赏植物转基因育种的主要目标 ,转基因技术在观赏植物的遗传改良中发挥着重要的作用 ,并有着极为广阔的前景     

聚乙二醇和细胞穿膜肽介导提高玉米花粉管通道法转化效率

为探讨花粉管通道法加聚乙二醇（PEG）介导、加细胞穿膜肽（CPPs）介导与直接导入外源基因3种方式间的转化率差异，对2种玉米自交系材料京2416和京92进行花粉管通道法转化并统计分析。结果表明，3种方式均能获得草甘膦抗性植株，在京2416受体中PEG介导较直接导入高0.45百分点，CPPs介导的较直接导入的高0.66百分点，三者间转化率差异达显著或极显著水平；对T₀代草甘膦抗性植株PCR进行检测，发现因外源基因丢失或沉默，草甘膦抗性植株未必都含有目的基因，因此田间筛选应与PCR检测相结合；北京市农林科学院房山转基因基地转化验证结果发现3种导入方式其草甘膦抗性率和转化率高低顺序一致，均为CPPs介导>PEG介导>对照，与海南省三亚市崖城基地转化相同，且CPPs介导和PEG介导二者间差异极显著，京2416中二者相差0.26百分点，京92中相差0.36百分点。因此，在花粉管通道法转化玉米过程中加入介导物质有助于提高转化率，且加CPPs比加PEG更具有优势。     

花粉管通道法介导的棉花遗传转化

花粉管通道法介导的遗传转化是一种借助于植物自身的种质细胞卵细胞或受精卵为转化对象的直接转化技术。作为一种颇具特色的转基因技术,由于具备无基因型限制和易于实现大规模基因转化的特点,可以在任何开花植物和不同物种之间实现基因的转移,使得受体物种在获得新的基因型的同时,也获得转基因所表达的新的表型性状,由此成为为农作物转基因育种的崭新技术途径。利用花粉管通道法,成功地进行了棉花的抗虫／抗病的基因工程,获得了多种实用化的抗虫／抗病转基因棉花新品种(系),进入了棉花大面积生产。     

离子束介导转基因彩棉纤维色泽改良初探

本文从技术原理和方法着手介绍了棉花育种中转基因的不同方法,系统分析了离子束介导外源基因改良彩棉纤维色泽的方法,并对转基因中遇到的问题进行了讨论。     

棉花农杆菌介导法转化机理及研究进展

在农杆菌中Ti质粒上的若干重要区域共同作用下 ,将经改造的含有目的基因的T -DNA片断导入植物基因组中 ,并得以表达。采用农杆菌介导法 ,山西省农业科学院棉花研究所已将多个外源基因导入棉花中 ,获得转化品种与品系。     

融合杀虫基因对甘蔗的遗传转化

[目的]利用MAR序列介导转基因表达及融合杀虫基因,以期克服外源基因失活,增强抗虫基因表达能力,延缓昆虫抗性的发生,获得高抗虫转基因甘蔗植株.[方法]以甘蔗品种ROC25为材料,进行愈伤组织、芽苗分化和生根的Hyg抗性筛选试验.利用农杆菌介导,将含MAR序列介导融合杀虫基因(AVAc-CpTI)导入甘蔗基因组.[结果]愈伤组织增殖、出芽时Hyg的最佳筛选浓度为50 mg/L,生根时Hyg的最佳筛选浓度为30 mg/L.获得13个MAR序列介导转基因表达基因系,48株Southern杂交阳性甘蔗植株;获得8个无MAR序列介导转基因表达基因系,7株Southern杂交阳性甘蔗植株.MAR序列介导转基因表达使转化过程中转基因系的获得数量提高了62.5%.[结论]建立了ROC25的潮霉素抗性筛选体系;MAR序列介导融合杀虫基因进行甘蔗遗传转化,可提高甘蔗外源基因转化效率.     

油菜转基因研究进展

对转基因油菜受体的类型进行整理,发现油菜的下胚轴、叶柄、子叶等均是良好的转化外植体。油菜转化技术涉及到农杆菌介导法、基因枪轰击法、激光微束穿刺法、显微注射法等等,这些方法均应用于油菜遗传转化,各有其优缺点。油菜转基因的外源靶标基因包括抗除草剂、抗虫、抗病、品质改良和工程油的表达等等,这些转基因油菜正不断地进入商业化生产,给油菜育种和应用带来广阔的前景。     

韭菜花粉管通道法转基因技术

花粉管通道法介导韭菜转基因尚处于研究阶段,它是基因工程技术与常规杂交育种相结合的育种方法。本文详尽介绍了外源dna片段在韭菜基因组中整合的理论基础和受精过程转化的理论基础,韭菜利用花粉管通道法转基因的操作程序、影响因素及优缺点和前景。