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。     

转基因玉米的定性PCR检测

根据玉米内参照基因zSSIIb和转基因玉米中常见的CaMV35S、NOS、Bt、hpt等基因的特异性结构,设计5对定性PCR引物,经定性PCR检测,可以准确地将转基因玉米的目的基因检出,说明这5对引物具有较高的特异性和准确性。由此建立了一套转基因玉米定性PCR检测方法,用于转基因玉米及其产品的筛查、抽检。     

转基因玉米的研究进展与展望

玉米是世界三大粮食之一,也是最重要的饲料作物,在世界粮食生产中占有重要的地位,转基因玉米的研究也因此受到重视。本文简要介绍了转基因玉米的研究概况,抗虫转基因玉米、抗除草剂转基因玉米、基因工程在玉米雄性不育性中的利用、转基因技术用于玉米品质改良等转基因玉米的研究现状,及转基因玉米的研究前景。     

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。     

转基因技术在玉米遗传育种中的应用分析

目前,转基因玉米的种植面积占全球玉米种植总面积的11%左右,已有17种转基因玉米被正式批准商品化。随着转基因技术的快速发展,转基因玉米的发展前景也会更加广阔。本文从转基因玉米的种类和转基因的主要方法两个方面探讨了转基因技术在玉米遗传育种中的应用。     

抗除草剂转基因玉米研究

文中对抗除草剂转基因玉米的研究进行了综述。抗除草剂转基因玉米的转化方法主要有基因枪法和农杆菌介导法,其中基因枪法是转基因技术中经常使用的方法;也是在玉米中应用最成功的方法;农杆菌介导法因其具有费用低、拷贝数少、基因沉默现象少、能转化较大片段、遗传稳定性较高、再生植株可育性较好等优点也越来越受到重视。通常以Bar基因作为标记基因,采用喷施除草剂和PCR检测相结合的方法对抗除草剂转基因玉米进行检测和筛选。抗除草剂转基因玉米的安全性问题主要涉及演化为田间杂草的可能、基因漂移和田间杂草的抗药性3个方面。     

玉米转基因技术研究现状及发展趋势

自1990年可育的转基因玉米问世以来,玉米转基因技术一直是国内外作物转基因研究的热点之一,并在玉米育种中发挥了巨大作用.使用农杆菌介导法、基因枪法和花粉管通道法等转化技术,将不同来源的单个和多个功能基因转入玉米,对玉米重要农艺性状进行遗传改良,在培育抗除草剂、抗虫、抗病、抗逆等转基因新品种方面取得了巨大进展.论述了玉米转基因技术的研究进展,并对育种中存在的问题提出了一些看法.     

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。     

转基因玉米株高、ASI和穗部性状与抗旱性的关系研究

[目的]干旱是限制我国玉米生产的主要因素,利用转基因技术可有效提高玉米抗旱育种效率.对转基因玉米材料进行抗旱性鉴定评价,为筛选转基因玉米抗旱种质和转基因玉米抗旱育种提供科学依据.[方法]通过开花期干旱胁迫的方法,对61份转基因玉米材料进行抗旱性鉴定评价,研究转基因玉米材料ASI(散粉至吐丝的间隔期,天)、株高、产量与抗旱性的关系,受旱后粒重和穗重、轴粗和穗粗、百粒体积和百粒重等比值的变化;以及在受体基础上通过转基因提高玉米抗旱性的效果.[结果]正常灌水条件下株体适当、产量较高,而在受旱后株高下降少、ASI小的转基因玉米材料通常有较强的抗旱性,这与以往非转基因玉米的研究结果一致;无论受旱与否,玉米的穗粗和轴粗、穗重和粒重、百粒体积和百粒重之间存在显著的正比关系.[结论]转基因玉米的抗旱性在其受体基础上可提高25; ～53;,突破果穗和籽粒之间的正比关系可能是大幅提高玉米产量的一条关键途径.     

利用实时荧光PCR快速筛查玉米中转基因成分

玉米是拥有转基因转化体数量最多的作物,多样的转化体增加了玉米中转基因成分筛查的难度。为了建立玉米中转基因成分的快速筛查方法,利用Taqman探针实时荧光PCR方法,通过对玉米样品中CaMV35S启动子(P-35S)和NOS终止子(T-NOS)2个元件组合的检测,完成对现有玉米转化体的筛查。建立的Taqman探针实时荧光PCR方法灵敏度可达到0.1%,检测时间较普通PCR方法缩短1h以上。同时提出了转基因玉米转化体鉴定路线图。该筛查方法可对玉米中的转基因成分进行快速、高灵敏度的筛查。     

转基因作物产业化现状及研究进展

自从1983年首次获得转基因植物以来,转基因作物研究与产业化取得飞速发展,一批抗除草剂、抗虫、抗病、抗逆、优质的转基因作物相继被培育和得到商业化释放,在农业生产方面和作物抗性机理研究方面发挥了巨大作用。在此,综述了国内外转基因作物产业化现状与转基因作物研究进展,对转基因作物所存在的问题及可能的解决途径提出了具体的建议。     

我国转基因生物安全战略研究

转基因技术已成为近代发展最快的作物改良技术,也是目前人们密切关注的农业技术。由于转基因作物育种关乎生态环境和人类的健康,由此引发的生物安全问题一直以来都备受争论,在国家的严格管理下,不断经受各种质疑和考验。总结了转基因生物安全的特点和我国转基因生物安全管理的成就,并分析了我国转基因生物安全存在的问题,以使公众能正确的认识转基因技术及其产品,使其健康发展,为农业生产服务,推进社会发展。     

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。     

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。     

转基因食品标识的问题与困惑

随着转基因技术的发展与推广,转基因作物及其制成品渐渐进入人们的生活,转基因食品安全的监管显得日益重要。2001年我国出台的《农业转基因生物安全管理条例》中要求对所有的转基因食品(Genetically modified organism food,GMO food)进行标识,但没有明确需要标识的阈值。本研究介绍转基因食品标识制度,并对不同国家制度进行比较分析;从阈值计算方法和转基因成分检测技术两方面介绍阈值设计的技术基础;对阈值管理进行成本效益分析的结果表明,阈值管理会提升运行和管理成本,但不会提高消费者的支付意愿,原因主要在于消费者对转基因食品本身安全性的担忧。建议我国应加强转基因技术的研究,设置合理标识阈值,加强我国转基因食品安全管理。     

转基因玉米新种质创制若干技术环节的探讨

玉米是我国最重要的粮食作物之一,在我国国民经济中占有重要的地位。转基因技术为玉米新品种培育提供了新的手段。转基因玉米新种质创制及品种培育涉及回交转育、分子检测、目标性状鉴定筛选、转基因生物安全评价试验、转基因玉米新品种的审定等诸多环节,就以上环节进行了简要阐述与研讨,并展望了今后转基因玉米育种的前景。     

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。     

双抗体夹心ELISA在转基因生物检测中的应用研究

随着转基因产品种类和数量的不断增加,转基因生物及其产品的安全性也越来越受到关注,各国一直以来也都高度重视转基因生物及产品的管理.作为转基因生物安全评价的第一步,转基因生物的准确检测显得格外重要.该文综述了双抗夹心ELISA方法的原理、技术要点及其在转基因植物及产品检测中的应用,并对该方法在转基因动物检测中的应用前景进行分析,为双抗夹心ELISA方法的合理利用提供依据.     

转基因植物对土壤生态系统的影响

土壤生态系统的功能是否正常直接关系到农业系统的稳定。随着转基因技术的发展和转基因作物商品化应用的增多,转基因植物对土壤生物存在的潜在危害及可能造成的对土壤生态系统的影响成为研究热点,但至今并没有确切证据证实当前释放的转基因植物(包括抗除草剂和抗虫作物)对土壤生态系统具有重大的直接影响。文章综述了转基因植物表达产物在土壤中的残留特性及其对土壤微生物、土壤其他生物及土壤理化性质的影响,并对研究方向进行了展望。