农业前沿

翘嘴红白鱼种苗将大量入市 杂交龙眼品种诞生 苏丹鱼人工繁殖获成功 转基因棉花工厂化技术体系建立 环保麻地膜研制成功 新型高效肥料增效剂研制成功 超级杂交稻研究获重大突破 “蛛丝”棉花将问世     

国外农业工厂化生产现状

1.用转基因动物工厂化生产药物 英、日、美等国已将转基因动物(鸡、羊、鼠等)用于工厂化生产药物。如英国已利用获得的第一代转基因鸡生产溶菌酶等药物;日本利用转基因鸡产下的蛋,成功地开发出医疗保健食品,还准备通过转基因小鼠生产多种药物,用于治疗高血压、动脉硬化、癌症、     

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。     

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。     

美国转基因生物安全管理体系及其对我国的启示

转基因技术的飞速发展,使我国转基因生物安全管理面临挑战。美国是转基因生物管理体系最完备的国家之一,通过系统分析美国转基因生物的组织管理体系、法律法规体系和风险分析体系,介绍了美国转基因生物安全管理状况。在此基础上提出了健全我国转基因生物安全管理体系的措施：①完善法规体系;②健全技术指南;③完善安全评审制度;④加快监督检查体系建设;⑤建立科普宣传平台。     

国内外转基因检测标准体系现状与启示

全球转基因作物产业化已经23年,种植面积增长了113倍,我国转基因技术已跻身国际先进行列,转基因作物产业化也有所突破。转基因检测标准体系是转基因生物安全管理必不可少的技术支撑。本研究对国内外主流的转基因检测标准体系进行检索,分析其转化体覆盖度、技术先进性等特点,并从定量检测方法、新型转基因产品检测方法、检测标准国际化等方面提出建议,以期为我国转基因检测标准体系进一步发展提供思路。     

绵羊转基因技术体系构建及研究进展

转基因技术能够突破种间隔离、实现多基因聚合、按照人类需要改造生物基因组,因而具有广阔的应用发展前景。自从1982年首例转基因动物诞生以来,已先后报道了10余种转基因动物。转基因方法也由早期单一的原核显微注射发展到核移植转基因、病毒载体转基因和基因组编辑技术。转基因目标已由建立动物转基因方法,发展到改良动物生产性能或产品品质、作为生物反应器生产高附加值药用蛋白和培育转基因新品种。文章综述了国内外绵羊转基因技术的研究现状、存在问题和发展趋势,回顾了通过转基因技术培育绵羊新品种或建立动物模型的研究进展,分析了不同转基因方法的技术特点,提出了转基因技术面临的技术障碍和瓶颈问题,尤其对近两年发展起来的基因组编辑技术的特点、发展趋势和应用前景进行了深入探讨。同时,结合中国绵羊转基因技术体系构建工作,分析了构建绵羊转基因技术体系的必要性,总结了中国绵羊转基因技术体系构建的研究现状、技术水平、取得的创新与突破,以及今后的重点发展方向。同时对将来绵羊转基因生物新品种培育潜在的经济、生态和社会效益进行了分析和展望。     

我国绿色食品转基因监测体系建设研究

分析了国内农产品市场及进出口的几大类农产品转基因现状及建立绿色食品转基因监测体系的可行性,研究了绿色食品转基因监测体系的技术支撑条件,初步提出了绿色食品转基因监测的范围和方向,以完善绿色食品监测体系,促进绿色食品发展。     

工厂化农业技术标准查询组件的开发

引言 工厂化农业技术标准不仅为生产者提供最基本的技术依托，避免了生产的盲目性，而且规范了从生产现场的选址到产品的包装出售整个生产过程，为实现产品的标准化提供了保证，为我国工厂化农业与国际接轨奠定了基础。但是随着我国工厂化农业的发展，新的技术标准体系正在形成并日渐丰富，如何将这些技术标准有效地组织起来，尤其是与各个生产环节相对应，以方便生产者加以选择利用，是技术标准能够充分发挥其指导作用的关键。网络技术的飞速发展为这一问题的解决提供了途径。工厂化农业技术标准组件的开发将标准查询与网络相结合，     

大豆遗传转化方法及再生体系研究进展

转基因技术作为现代生物技术之一,在基因功能研究和转基因育种方面取得重要进展。大豆基因组测序之后,大豆功能基因组学发展迅速,挖掘控制重要性状的基因用于转基因育种受到广泛关注。随着转基因大豆新品种培育重大专项的实施,我国建立了基因克隆、遗传转化、功能研究、转基因品系安全评价等转基因育种研究技术体系和监管体系。其中,转基因大豆遗传转化技术体系的研究取得了较快的进展,主要集中在高效、稳定遗传转化再生体系的建立和优化,大豆遗传转化方法的探索和优化等方面。对大豆遗传转化体系、转化方法和转化效率等因素进行阐述,可为大豆基因功能研究和转基因新品种培育相关研究提供参考。     

海南岛咖啡早期引种扩种史考——中国咖啡早期引种扩种历史考证系列文章（Ⅲ）

通过对中国咖啡早期引种扩种历史的考察论证,发现海南岛咖啡最早引种的年代应该是1898年。从1908年（光绪三十四年）起,海南岛咖啡早期引种扩种的规模是全国最大的,并最先实现咖啡产业化。这是中国人自己早期在海南岛大规模引种扩种咖啡,为中国咖啡事业的发展提供了宝贵的经验,奠定了坚实的基础。但是,从上世纪80年代后期开始,海南岛咖啡种植规模逐年萎缩,以致目前就其种植面积及产量来看是全国最小的,值得反思。     

Benefits, Potential Risks and Environmental Safety Assessments of Herbicide-resistant Transgenic Soybean

Herbicide-resistant transgenic soybean was rapidly and commercially utilized in the world since 1996, and the planted percentage was up to 77% in 2009. Although multiple benefits have achieved through transgenic soybean utilization, the potential risk to environment is widely being concerned. It is essential to reduce the environmental risks for transgenic soybean and for other similar transgenic crops by using available biosafty knowledge to establish the risk assessment system. This review emphasized the herbicide- resistant transgenic soybean production, research and development, benefits and potential risks, and environment risk assessing methods for giving advisory opinion to commercially plant herbicide-resistant transgenic soybean in China.     

Copper-Controllable, Site-Specific DNA Excision in Transgenic Plants

A copper-inducible, Cre-loxP recombination-mediated DNA excision system has been developed in transgenic tobacco plants. The copper inducible system derived from yeast was used for the control of the expression of the Cre recombinase. Upon copper induction, the GUS reporter gene expression unit flanked by two direct lox sites was excised from the transgenic tobacco genome. Quantitative fluorometric GUS assays,Northern blot and PCR analyses showed a high-efficient, copper-dependent and Cre-loxP mediated DNA recombination in all the tested transgenic lines. The copper inducible foreign gene excision might be of great potential in genetic control of transgenic crops.     

环青海湖少数民族地区畜牧业可持续发展研究

在对环青海湖畜牧业发展现状调查的基础上,深入分析环青海湖地区畜牧业发展的优势以及存在的问题,提出环青海湖少数民族地区畜牧业生态化、产业化发展的对策建议。     

转TGEV-S基因玉米中目的基因的PCR检测及优化

为提高转基因玉米中目的基因的检出效率,以猪传染性胃肠炎病毒纤突糖蛋白（TGEV-S）转基因玉米为材料,利用PCR方法检测样品中的目的基因.通过对PCR反应体系中4种不同DNA聚合酶和8种退火温度进行比较,建立和优化了转基因玉米中TGEV-S基因的PCR检测方法.对450株转基因玉米叶片DNA和种子DNA中的TGEV-S基因片段进行检测,并设计33对引物检测插入转基因玉米基因组DNA中的质粒pBAC9020DNA片段.结果显示,LA Taq酶对叶片DNA和种子DNA中TGEV-S片段的PCR扩增敏感性和特异性均优于其他Taq聚合酶,且退火温度为53～55℃时扩增效果较好.分别对450份转基因玉米叶片DNA和种子DNA检测结果显示阳性率分别为82.5％和76.3％.利用33对引物进行的PCR扩增及测序结果显示质粒pBAC9020基因片段已全部插入该玉米基因组DNA中.本试验建立的转TGEV-S基因玉米PCR检测方法敏感性和特异性高,为转基因玉米阳性植株的检测奠定了坚实的基础.     

Conversion of normal behavior to shiverer by myelin basic protein antisense cDNA in transgenic mice

Myelin basic proteins (MBPs) are coded by the single gene necessary for myelin formation in the central nervous system of the mouse. An antisense MBP mini-gene was constructed and used to determine the function of antisense DNA in transgenic mice. Several transgenic offspring of a founder transgenic mouse, AS100, were converted from the normal to mutant shiverer phenotype. Antisense MBP messenger RNA was expressed in these mice, and the endogenous MBP messenger RNA, the MBP, and the myelination in the central nervous system were reduced.     

牛规模化转基因技术体系构建轨迹和展望

随着生命科学研究的不断发展和产业应用需求的扩大,转基因技术从探索生命科学基本规律的重要技术手段之一,正在向生命产业应用的相关领域扩展,其中包括大的家养动物转基因技术产业化应用的探索。论文综述了转基因技术在牛育种上的应用与发展,结合转基因牛在国际上的发展历史,着重介绍了中国在牛的转基因技术体系构建方面的历程和成果。通过引进、整合和创新,将现代动物生物技术融合在一起,建立了安全、高效及规模化的牛规模化转基因技术体系,进而实现了在牛的生产和繁育实践中更为广泛的应用。通过转基因技术对牛进行选育是为了增强抗病能力、改善乳品质、提高乳肉的产量、质量以及作为高效的生物活体反应器生产功能蛋白。目前,中国牛的规模化转基因技术体系基本构建完成,更多深入的工作将集中在目的基因表达量调控和导入的基因安全性控制等方面。所以未来的牛转基因育种工作以 “安全、高效、规模化”为主导,围绕组织特异启动子,优化密码子,调整基因修饰,定点插入基因以及去除筛选标记等工作展开。奶牛的抗病高产是其畜牧产业发展的重要方向,同时作为大型哺乳动物,是动物机体生产活性功能蛋白的重要反应器之一。因此,完善和发展牛转基因动物技术,建立完善的牛规模化转基因技术体系是未来的重要发展方向。     

皖北地区农民主体弱化现象探究

分析了皖北地区农民主体弱化的现状及表现:在工业化、城镇化快速发展的过程中,皖北地区的农民(主要指在家务农的留守农民)弱化现象日益明显,主要体现在留守农民体质弱、文化层次低、劳动力后备乏人、务农积极性低、务农收入低、投资力量弱、农业生产资料拥有量少、社会资本供给不足等。指出农民主体弱化的根源在于在工业化、城镇化快速发展的过程中,没能处理好工农、城乡统筹发展问题(长期存在的"城乡二元化"经济社会格局)。提出了相应的对策建议:应通过培育新型农民群体、进一步完善农村基本经营制度、实行农业产业化经营、加强农村基础设施建设等方面来改变农民主体弱化现状。     

四重PCR检测抗除草剂转基因油菜T45

【目的】建立多重PCR检测抗除草剂转基因油菜T45的方法,为其转基因检测提供技术支持。【方法】选择油菜内源参照基因CruA、外源基因P-CaMV 35S、T-CaMV 35S和pat作为四重PCR检测基因,特异性引物序列参照国家相关标准或文献,通过对多重PCR退火温度和引物浓度的优化、灵敏度测试及已知样品验证,建立抗除草剂转基因油菜T45多重PCR检测体系。【结果】多重PCR的适宜退火温度为58℃,适宜引物终浓度(μmol/L)配比CruA∶P-CaMV 35S∶T-CaMV35S∶pat为0.1∶0.2∶0.2∶0.2,方法灵敏度为0.01 ng/μL,所有已知样品的扩增条带与其分子特征显示的外源基因元件完全一致。【结论】建立的抗除草剂转基因油菜T45品系四重PCR检测方法可实现在一个反应体系中同时检测抗除草剂转基因油菜T45内源参照基因和多个外源基因成分,为转基因油菜T45提供了一种有效的检测手段。