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.     

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。     

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。     

转基因玉米的研究与应用

转基因玉米是目前植物基因工程的研究热点之一，已有转基因抗虫玉米、抗除草剂玉米进入商品化生产。本文就转基因玉米的受体系统、转化方法、实际应用及其安全性问题进行了综述。     

转基因技术在玉米遗传育种中的应用

目前,全球转基因玉米的种植面积已经超过了非转基因玉米种植面积的10%,并且已有17种转基因玉米被正式批准商品化。在玉米种植过程中,应用的转基因技术有多种。从种植的效果可以了解到,转基因玉米有很多种。基于此,就转基因技术在玉米遗传育种中的应用进行简单分析。     

利用复合PCR结合DNA芯片的方法进行快速转基因事件检测

以我国批准进口用作加工原料的6种转基因玉米为材料,根据其外源基因、载体构建及插入位点,应用6对特异性引物及35S、NOS引物,设计并优化了复合PCR反应体系,对其进行转基因成分检测.同时尝试利用复合PCR与DNA芯片相结合,对不同转基因玉米混合样品进行检测,探索建立转基因事件快速检测和确认方法.     

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。     

正确认识转基因玉米安全和种质污染问题

玉米是我国第一大作物,在国民经济中占有重要的地位。转基因技术的发展和应用为玉米育种提供了新方法,也冲击着人们的理性观念。本文介绍了Bt在转基因毒蛋白的作用机理、当前转基因玉米育种产品的安全性评价、如何正确认识玉米育种试材的转基因污染问题及对转基因育种技术的前景展望。     

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。     

叶片直接PCR法在玉米转基因快速检测中的应用

采用直接PCR方法跳过DNA提取步骤直接对小块玉米植株叶片进行转基因检测,并设计出针对转基因玉米叶片进行直接PCR及多重PCR的事件特异性检测体系和程序,从而极大简化了检测步骤,大大缩短了检测时长。通过对CC-2和2A-5转基因玉米及复合转基因玉米检测待测样品叶片进行直接PCR检测后发现,该直接PCR检测方法获得的PCR检测结果准确、可靠,适用于多样品玉米叶片转基因植株的快速鉴定。