我国转基因玉米产业化发展研究刍议

对转基因玉米产业化的研究将推动我国玉米生产的进一步发展。本文通过对转基因玉米产业化发展现状的研究,分析转基因玉米产业化发展在我国存在的问题,并提出了发展对策。     

转基因玉米材料的选育及产业化研究进展

玉米是重要的粮食作物和饲料来源。利用转基因技术能够改良玉米性状,有效提高玉米的抗性和单产水平,转基因玉米产业化对我国玉米产业发展意义重大。主要从转基因玉米材料的选育及产业化发展方面,对国内外研究进展进行了综述,并提出了我国转基因玉米产业化存在的问题及发展对策,以期为相关领域研究提供参考。     

转基因作物产业化发展状况和面临的问题

文章介绍了近年来转基因作物产业化在全球以及国内的发展状况，目前全球种植大豆、玉米、棉花和卡诺拉油菜籽中有五分之一以上是转基因作物，允许种植转基因作物国家的人口已经超过全球人14的50％，我国转基因作物的产业化也获得了较大发展。目前主要存在问题是类型较单一，以及对安全性的争论等。     

转基因玉米的产业现状及发展对策

玉米是重要的粮食作物,近年来转基因玉米逐渐发展,成为转基因作物中的重要一员。通过分析转基因玉米产业现状及重要意义,指出其在科学研究、国家政策和科普教育方面存在的问题,并就转基因玉米产业化发展提出相应对策。     

国内外转基因玉米检测方法研究概况

根据国内外转基因玉米研究与产业化概况,分析了转基因玉米及其产品检测的意义。由于国外转基因玉米进入我国,国内的转基因玉米试验日益增多,可能会带来一定的生态风险、环境问题以及作为食品加工原料影响人体健康的问题。因此,加大对转基因玉米及其产品的检测监管非常必要。目前,国内外转基因玉米及其产品的检测方法很多,根据转基因玉米检测技术的发展情况,提出了转基因玉米检测技术的研究趋势。     

转基因玉米检测技术初论

<正>目前,世界上已知的转基因技术以及转基因作物产业化逐渐呈比较乐观的趋势不断的发展。转基因作物可以给人类带来比较可观的经济回报及社会效益,生产中不能忽视。当然,在转基因玉米及其产品有害性没给出定论之前,其检测操作也非常必要。1国内外对于转基因玉米的研究与产业化概况纵观全世界范围内,转基     

转基因抗虫棉种子产业化发展的对策研究

转基因抗虫棉种子产业化对于促进我国国民经济发展、建设社会主义新农村意义重大。本文在分析转基因抗虫棉种子产业化的内涵和目标的基础上，阐述了转基因抗虫棉种子产业化体系的构成及其作用，提出了实现转基因抗虫棉种子产业化应采取的措施，为我国抗虫棉种子产业化提供了理论基础和参考依据。     

玉米遗传育种中基因工程的应用研究

自从1989年首次获得可育的玉米转化体以来,转基因玉米研究与产业化取得了飞速发展.综述了基因工程在玉米遗传育种的研究进展,介绍了转基因的应用领域及常用的转基因技术,应用转基因技术培育了一批抗除草剂、抗虫、抗病、抗逆、优质的转基因材料,对其应用前景进行了展望.     

拥有国内自主知识产权的植物转化方法研究进展

为了解国内植物转基因方法研究的现状、存在的问题,探索其未来的的发展方向和前景,本研究归纳了国内拥有自主知识产权的植物转化方法,概述了这些技术在棉花、水稻、番木瓜、玉米等作物上的应用成果,分析了植物转基因产品产业化的趋势及效益。提出相关研究技术的专利数较少、部分专利内涵和质量不高,国内转基因产品产业化步伐缓慢是主要存在问题。进一步认为通过完善植物转基因研究的管理和监督制度,组建一批技术攻坚团队,鼓励产学研联合,设立科研成果共享平台,广泛开展植物转基因科普宣传、尽快实现转基因主粮作物产业化等措施,可以为中国植物转基因研究提供理论与技术支撑。     

中国自主知识产权植物转化方法研究进展

为了解国内植物转基因方法研究的现状、存在的问题,探索其未来的发展方向和前景,本研究归纳了国内拥有自主知识产权的植物转化方法,概述了这些技术在棉花、水稻、番木瓜、玉米等作物上的应用成果,分析了植物转基因产品产业化的趋势及效益。提出相关研究技术的专利数较少,部分专利内涵和质量不高,国内转基因产品产业化步伐缓慢是主要存在问题。笔者认为通过完善植物转基因研究的管理和监督制度,组建一批技术攻坚团队,鼓励产学研联合,设立科研成果共享平台,广泛开展植物转基因科普宣传,尽快实现转基因主粮作物产业化等措施,可以为中国植物转基因研究提供理论与技术支撑。     

抗草甘膦转基因玉米研究进展

草甘膦是广谱灭生性、内吸传导型除草剂,广泛应用于玉米生产,随着植物基因工程技术的发展以及全球转 基因作物种植面积的不断增加,抗草甘膦转基因玉米研发已成为玉米育种的重要内容。介绍了草甘膦的作 用机理,详细分析了抗草甘膦转基因植物基因工程策略。较为系统地分析了当前国内外抗草甘膦转基因玉 米研发及商品化应用进展,进而提出了针对我国抗草甘膦转基因玉米研发的策略。以期为我国抗草甘膦转 基因玉米研究提供参考。     

Overexpression of a modified AM79 aroA gene in transgenic maize confers high tolerance to glyphosate

It has previously been shown that a bacterial 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase(EPSPS) encoding gene AM79 aroA can be a candidate gene to develop glyphosate-tolerant transgenic crops(Cao et al. 2012). In this study, AM79 aroA was redesigned using the plant biased codons and eliminating the motifs which would lead to the instability of mRNA, to create a synthetic gene that would be expressed highly in plant cells. The redesigned and artificially synthesized gene, named as mAM79, was cloned into plant expression vector pM3301 Ubi Sp AM79, where mAM79 is fused with signal peptide sequence of pea rib-1,5-bisphospate carboxylase(rbcS) small subunit and controlled by ubiquitin promoter. The plasmid was transformed into maize(Zea mays) immature embryos using Agrobacterium-mediated transformation method. Total 74 regenerated plants were obtained and PCR analysis showed that these transgenic plants had the integration of mAM79. Southern blot analysis was performed on the genomic DNA from four transgenic lines, and the result showed that one or two copies of mAM79 were integrated into maize genome. RT-PCR analysis result indicated that mAM79 was highly transcribed in transgenic maize plants. When sprayed with glyphosate, transgenic maize line AM85 and AM72 could tolerate 4-fold of commercial usage of glyphosate; however, all the non-transgenic maize plants were killed by glyphosate. The results in this study confirmed that mAM79 could be used to develop glyphosate-tolerant maize, and the obtained transgenic maize lines could be used for the breeding of glyphosate-tolerant maize.     

玉米规模化转基因技术体系构建及其应用

玉米是世界种植范围最广、产量最高的粮食作物,为保证世界粮食安全做出了重要贡献。但是病虫害、杂草、干旱、盐碱等生物或非生物胁迫严重影响了玉米生产。培育具有抗虫、抗除草剂、抗病等性状的转基因玉米品种并应用到实际生产中,能够减少玉米产量损失,减少农药化肥使用量。玉米规模化转基因技术体系研究发展迅速,获得的抗虫、抗除草剂转基因玉米已在国外商业化种植18年,带来巨大的经济、社会和生态效益。全球转基因作物种植面积从1996年的170万公顷增加到2013年的1.75亿公顷。转基因玉米新品种培育需要较成熟的玉米规模化转基因技术体系。目前,商业化种植的转基因玉米都是从大量转基因玉米中选择的,具有外源基因单拷贝插入、遗传稳定、无载体骨架插入、目的基因表达合适、对玉米自身性状无影响等特点。国外大公司及部分公立研究机构建立了相对成熟的玉米转基因技术体系。中国玉米转基因技术体系研究起步较晚,目前初步建立了玉米规模化转基因技术体系,有必要进一步提高玉米遗传转化效率及规模化程度。玉米规模化转基因技术体系采用的主要方法是基因枪法和农杆菌介导法。文章详细介绍了2种方法的原理、发展过程及其应用。农杆菌介导法是目前最主流的植物遗传转化方法,具有成本低、外源基因拷贝数低、外源基因能稳定遗传表达等特点,更适用于规模化转基因技术体系。中国在玉米转基因技术体系研究及应用方面有很好的进展,在转基因受体材料选择、农杆菌侵染方法优化等方面对农杆菌介导的玉米遗传转化方法进行了系统优化,以国际上常用的玉米杂交种HiII及中国玉米优良自交系综31等为转化受体,建立了基于幼胚的玉米规模化转基因技术体系,并很好地应用于转基因玉米新品种的创制,获得大量具有生产应用价值的抗虫、抗除草剂转基因玉米。文章展望了玉米转基因技术体系的发展趋势,认为商业自交系作为外植体的筛选、转化事件单拷贝率的提高、无载体骨架序列转基因的提升、多基因转化技术、基因打靶技术、基因编辑技术及安全转化技术等方面是玉米转基因技术发展的趋势。中国应紧跟玉米转基因技术发展趋势,大力发展多基因转化技术、基因打靶技术及安全转化技术,使转基因玉米技术体系更好地服务于基因功能研究、转基因玉米产品研发等。中国通过玉米规模化转基因技术体系获得的转基因玉米将来进入产业化应用,将带来巨大的经济效益、社会效益和环境效益,并将推动玉米转基因技术体系的进一步发展。文章为玉米转基因技术体系优化和转基因玉米新材料获得等方面的研究提供一定的参考。     

兼抗虫、除草剂、干旱转基因玉米的获得和鉴定

【目的】培育抗玉米螟、抗草甘膦、抗旱的转基因复合性状玉米种质。【方法】通过农杆菌介导的玉米茎尖遗传转化法,把重组到同一植物表达载体的cry1AcM、epsps、GAT和ZmPIS转入玉米骨干自交系9801和齐319（Q319）,获得转基因植株。通过逐代除草剂筛选、分子检测和抗虫性鉴定,从大量转基因株系中优选出6个优良玉米株系。在此基础上,以非转基因自交系9801、Q319为对照,在严格控制条件下对6个转基因株系进行抗虫、抗除草剂和抗旱性检测。由于不同生长时期植株对玉米螟危害的敏感程度有差异,在抗虫性检测试验中,对不同生长阶段的转基因玉米的抗虫性,分别进行了田间和室内玉米螟接种试验,并以灌浆期玉米的籽粒和苞叶饲喂玉米螟幼虫检测其杀虫性。在草甘膦抗性鉴定试验中,对6叶期田间玉米植株喷洒大田除草用量的草甘膦溶液评估其应用价值;采用3倍应用剂量的草甘膦溶液喷施3叶期玉米植株测试其草甘膦耐受力。在抗旱性鉴定试验中,对10叶期玉米植株进行干旱胁迫处理,观测转基因植株的表型变化并测定光合作用和叶绿素荧光等参数。【结果】选择出6个遗传稳定的兼抗亚洲玉米螟、抗草甘膦和抗旱性提高的转基因玉米株系,其中株系L1-L3来自自交系9801,Q1-Q3来自自交系Q319。通过RT-PCR检测4个转基因的转录强度,证明它们在转基因植株中有效表达;利用Western blot方法检测cry1Ac蛋白的表达水平,确定其在玉米植株中稳定表达。植株抗虫性鉴定结果显示这6个株系在玉米营养生长期和灌浆期的抗虫能力均显著高于未转基因自交系。在草甘膦抗性测试中,转基因植株表现出明显高于未转基因自交系的草甘膦抗性。在干旱控水期间,转基因植株能维持较强的光合能力和光系统Ⅱ活性,对干旱胁迫的抗性显著高于对照植株。【结论】将cry1AcM、epsps、GAT、ZmPIS一同转入玉米,赋予了植株抗玉米螟、抗除草剂草甘膦特性,提高了植株的抗旱性,达到生产中应用标准。培育出具有优良复合性状的转基因玉米新材料。     

大田环境下转植酸酶玉米对土壤酶活性的影响

在大田自然条件下,以转植酸酶玉米10TPY005、非转植酸酶亲本玉米为试材,于2011年在玉米不同生育期及秸秆还田期对玉米根际土壤酶活性变化情况进行了测定。结果表明:与亲本非转植酸酶玉米相比,转植酸酶玉米在不同生育期及秸秆还田期对土壤蔗糖酶、土壤蛋白酶及土壤脲酶活性均无显著影响;而对土壤酸性磷酸酶活性有显著影响,转植酸酶玉米的土壤酸性磷酸酶活性显著高于亲本非转植酸酶玉米,并呈现出从苗期开始逐渐上升的趋势,而亲本非转植酸酶玉米则比较平稳无明显变化。     

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。     

基于专利分析的转基因玉米发展态势分析

转基因玉米是转基因领域最热门的作物之一,其转基因技术具有一定的代表性。为了更好地了解和掌握转基因玉米研究的发展状态,文章通过应用Innography专利检索分析数据库,对世界范围内的转基因玉米领域的专利进行了申请年度分析、竞争对手分析、发明人分析以及核心专利分析,从而展现了转基因玉米领域发展现状及趋势。     

ZmNAP基因对玉米抗衰老及产量性状的调控效应

为了探索ZmNAP基因在调控玉米抗衰老及产量性状等方面的作用,根据已知的ZmNAP基因cDNA序列构建玉米Ubi启动子控制下的ZmNAP的RNA干扰载体pTCK303ihpZmNAP,并通过农杆菌介导的方法对ZmNAP基因进行遗传转化。结果表明:ZmNAP转基因玉米植株在叶片滞绿、籽粒千粒重等方面较野生型植株(WT)有明显优势,转基因植株比野生型植株千粒重提高15%～30%。ZmNAP基因在玉米育种中具有重要的应用价值。     

转植酸酶玉米生育期及秸秆还田期根际微生物数量和细菌菌群多样性

在大田栽培条件下,以转植酸酶玉米10TPY005、非转植酸酶亲本玉米为试材,于2011年在玉米的不同生育期以及秸秆还田期对玉米根际土壤细菌、放线菌和真菌数量的变化情况进行了测定。结果表明:在同一时期同一种微生物数量在转植酸酶玉米、非转基因玉米及空白对照中基本相同;不同细菌菌群在不同时期内数量变化情况不同:氨化细菌的数量在生育期内明显高于秸秆还田期,好气性纤维素分解菌及好气性固氮菌的数量在生育期内明显低于秸秆还田期;整个生育期和秸秆还田期转植酸酶玉米3种群落特征参数(优势集中性、群落多样性、均匀度指数)均高于非转植酸酶玉米,同时生育期内3种生物群落特征参数也明显高于秸秆还田期。     

转基因玉米研究与应用进展

转基因产品随着科学的发展逐渐走进人们的日常生活,目前已批准商品化的转基因作物有大豆、棉花、水稻、玉米等。玉米是世界分布最广泛的粮食作物,又是重要的饲料和工业原料,但虫害、草害、病害等严重威胁其产量和质量,转基因技术为玉米遗传改良提供了更有效的途径。介绍了转基因玉米常用的转化方法,评析了抗虫、抗除草剂、抗病等转基因玉米应用的研究成果,并对转基因玉米的检测方法及安全性进行了分析。