转基因技术在中国主要粮食作物改良中的研究进展

针对转基因技术在中国主要粮食作物改良中的应用，笔者简述了转基因技术的原理和优点，回顾了转基因技术在中国主要粮食作物（玉米、小麦、水稻）品种改良中的研究进展情况，总结了转基因技术在中国主要粮食作物抗病、抗虫、抗除草剂及品质改良中的主要应用，并对今后的研究方向提出了展望，以期可以更好地了解转基因植物，以科学的态度对待转基因植物的应用和发展。     

转基因水稻商业化前景分析

转基因生物技术在农业生产中的应用速度不断加快,而大力发展转基因粮食品种对中国来说无疑是解决人多地少现状的大好途径。中国转基因水稻的商业化问题是当前国内外谈论的热点,但是,由于目前尚不能确定转基因技术的安全性,转基因水稻的商业化之路也变得扑朔迷离。     

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。     

转基因水稻研发进展

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,在我国粮食生产中占有举足轻重的地位。我国在杂交水稻育种领域取得了世界瞩目的成就,为我国粮食安全作出了重要贡献。转基因技术为水稻育种提供了新的手段,自20世纪80年代启动转基因水稻项目以来,我国全方位地开展了转基因水稻育种研究。目前,我国转基因水稻的研究总体处于国际先进水平,转基因抗虫水稻研究处于世界领先水平,有可能率先实现产业化,转基因水稻的应用将为确保我国粮食安全作出重要的贡献。     

利用同源转基因技术培育氮高效利用转基因水稻

为了提高水稻对氮素的吸收利用率,培育不含任何标记基因、报告基因和载体骨架序列的转基因水稻,从硅藻中克隆了硝酸盐转运蛋白(Diatom Nitrate Transporter, NAT)基因,构建了3个植物表达载体：可使NAT在水稻中高效表达但无抗性筛选标记基因的植物表达载体pANW2300K-、带有负选择标记—大肠杆菌胞嘧啶脱氨酶CodA的正负筛选植物表达载体pCodA1301和植物表达载体pIpt121。明确Ipt基因可显著抑制转基因烟草的生长发育,但对水稻的影响较小;建立了以短暂选择和正负筛选为基础的水稻同源转基因技术;获得了 18 株有目标基因NAT,但不含任何筛选标记基因和载体的骨架序列的转基因水稻植株,转化率达27.7%;实现了同源转基因技术在水稻中的应用,这在国内尚属首例。     

水稻规模化转基因技术体系构建与应用

水稻作为重要的粮食作物和遗传转化的模式植物,其遗传转化一直受到广泛重视。自世界首例转基因水稻于1988年获得成功以来,水稻遗传转化技术体系迅猛发展,尤其是1994年首次通过农杆菌介导实现对粳稻的高频转化,经过近20年的发展,水稻遗传转化技术体系已经比较完善。目前,应用于水稻中的转基因技术主要包括基因枪介导法和农杆菌介导法,一些实验室也采用花粉管通道法、电击法、PEG转化法等。其中,农杆菌介导的转基因方法以其低成本、易操作、转化效率高、单位点插入比例高、后代表达稳定等特点已经成为水稻转化的主流方法,约占水稻转基因报道总数的80%以上。虽然国内外刊物时有转基因方法改进的报道,但是由于种种原因,水稻的转化还受一些因素的限制,例如部分粳稻品种和籼稻受基因型的限制十分明显,转基因效率普遍较低,严重制约了转基因技术在水稻生产中的应用;某些转基因程序过于繁琐,耗时长,成本高,不但导致效率低,而且长时间的组织培养诱发逆转座子转座引起无性系变异干扰了功能研究和育种工作。因此,迫切需要建立高效、安全、规模化和标准化的水稻转基因技术体系。文章综述了国内外水稻转化技术的发展历程,重点回顾了近5年中国水稻规模化转基因技术研究进展,包括围绕不同水稻基因型高效转化体系优化及建立,对影响农杆菌转化效率及植株分化频率等诸多因素如水稻基因型、外植体类型、农杆菌菌株和质粒载体、培养基组分、共培养时间、侵染方式等方面的研究和探索。整合国内外已有研究结果进行技术集成创新,分别以粳稻和籼稻成熟胚、幼胚为外植体,采用农杆菌转化方法,通过优化受体材料和愈伤状态、农杆菌侵染浓度和分化温湿度、工艺流程标准化等多种组分,突破了成熟胚分化难的技术瓶颈,整合了无选择标记等安全转基因技术,实现了粳稻和部分籼稻转化技术的标准化和工厂化,初步建立了安全、高效、规模化水稻转基因技术体系。但与国际先进水平相比,尤其与一些跨国生物技术公司相比,在转化规模和转化效率方面仍然存在较大差距。认为安全、高效、规模化是转基因水稻新品种培育和产业化的重大技术瓶颈。建立水稻主栽品种快速、高效、稳定的转化系统,开发安全型转化技术,开展多基因、大片段基因转化,实现转基因的定点整合和时空控制表达等是水稻转基因技术的发展趋势,针对水稻规模化转基因技术体系存在的问题,提出了相应的对策,对于促进转基因水稻新品种培育和功能基因组学研究具有一定参考价值。     

Southern杂交技术在农作物遗传转化研究中的应用

Southern杂交技术作为分子生物学中的经典技术,为特定DNA片段的检测提供了快速、准确、灵敏的方法。在植物遗传转化研究中,Southern杂交技术广泛应用于外源基因的检测及拷贝数的鉴定工作,为植物转基因研究的准确性提供了充分的保障。综述了Southern杂交技术在水稻、玉米、小麦、大豆等主要农作物遗传转化研究中的应用,可为农作物转基因研究方法的明确及转基因食品安全检测方法的探索提供参考。     

生物技术在水稻遗传育种中的应用

简要综述了生物技术在水稻遗传育种中的应用 ,主要包括组织培养、细胞突变体的筛选、原生质体融合、无融合生殖以及分子标记辅助育种和转基因技术等方面     

转Crylab基因水稻种质的育种利用

1991年Christou等用基因枪法获得了转基因水稻植株[1];1994年Hiei等建立农杆菌介导的高效水稻转化体系[2],此后育种家们又相继获得了各类转基因水稻植株,并进一步验证了外源基因的遗传表达效果。但转基因技术本身以及转基因材料在生产上的应用尚存在许多问题。①基因枪法、     

转基因水稻多重PCR和Real-time PCR定性检测中的问题与策略

随着转基因水稻研究在世界范围内的研究和开发,以及转基因水稻商业化的争议性加剧,相关部门对粮食安全、食品安全更加关注,农业科研单位检测转基因水稻也将具有重要意义。参照农业部的质检标准书和转基因PCR检测中的实践经验,对抗虫转基因水稻在转基因检测中可能出现的问题进行了技术层面和理论层面分析;同时对转基因抗虫水稻的启动子、终止子、内参基因、靶基因等几个元件的检测分别进行探讨,并重点分析了启动子和终止子的检测工作,根据研究者的工作经验报道,从植物病毒学原理和植物基因工程的理论角度,提出了对转基因PCR定性检测中可能遇到问题的解决方案。