我国抗除草剂基因工程研究进展

综述了我国在抗除草剂基因工程方面的研究进展。从抗除草剂基因工程基本原理的角度,介绍了抗除草剂基因的两主要用途：作为遗传转化的筛选标记基因,用于创造作物雄性不育系和保证作物制种纯度;培育抗除草剂转基因作物。     

后基因组时代发展抗除草剂作物的机遇及挑战

全球农业正在面临着严峻的挑战，育种技术是种业发展的基础和关键。基因编辑技术是指对目标基因进行定点修饰，实现对特定靶标基片段的删除、插入和替换。利用基因编辑技术可以精准修改目标基因或将某种优良基因引入到作物中产生优良农艺性状，在分子设计育种中具有巨大潜力，对保障粮食安全具有重大意义。杂草危害对作物的产量和品质影响巨大，如何高效、安全、可持续地防治草害一直是研究的热点。目前，全球市场已经出现超过200种的化学除草剂，利用化学方法来防治草害已成为现代化农业的重要组成部分，抗除草剂作物的推广也显著降低了杂草防治成本，但随着抗除草剂作物的大面积推广和长期使用单一除草剂，杂草抗/耐药性和抗性基因逃逸等环境安全问题逐渐被发现。目前，功能基因组学、生物信息学、基因工程技术的发展（特别是基因编辑技术在植物中的广泛应用），为创制抗除草剂作物和新型高效的除草剂系统创造了条件。本文首先介绍抑制植物氨基酸生物合成、植物脂类代谢、植物类胡萝卜素、质体醌和生育酚生物合成途径除草剂的主要作用靶标基因及其作用机制。其次，介绍2种挖掘新型抗除草剂基因与除草剂系统的方法，包括基于CRISPR/Cas系统对作物内源的除草剂抗...     

转基因抗除草剂大豆的种植与问题

近20年来，遗传工程的显著成就是外源基因导入作物中进行表达以改进作物性状：在此领域最突出的是抗除草剂作物的创制与推广．它已经并将继续引起杂草防治的变化以及除草剂使用、销售及新品种开发。抗除草剂大豆在抗除草剂作物中是种植最早、种植面积最大的作物。     

转基因抗除草剂作物及其食品安全性

一、转基因抗除草剂作物的发展抗除草剂作物的创制是植物生物技术应用最广泛的技术之一,大多数抗性品种都是采用分子生物学与植物转移技术将外源基因导入而成,从而使每种植物细胞获得外源基因后繁殖成再生植株。在转基因作物中,发展最快的是抗除草剂作物,其中主要是大豆、油菜、玉米与棉花。1993年第一个抗磺酰脲类除草剂大豆品种在生产中开始应用,1996年抗草甘膦大豆品种推广,1998年抗草铵膦大豆品种试验种植,目前虽然已创制出各种抗不同除草剂的转基因作物,但以抗草甘膦作物的种植面积最大,如2000年美国种植抗草甘膦大豆面积3000万hm2,占…     

Advances in plant anti-herbicide gene

对抗除草剂基因的来源、抗除草剂作物的抗性机制及抗除草剂基因的应用进行了简要综述,并对抗除草剂基因和启动子选择的局限性及抗除草剂遗传转化中存在的问题进行了探讨.指出目前植物抗除草剂研究存在可转入的抗除草剂基因种类较少、获得抗性稳定表达的植株比较困难等问题.提出选择抗性基因时,应重点考虑以降解除草剂为抗性机制的基因以减少代谢负担、加强对多价基因转入的研究等策略.     

植物抗除草剂基因研究进展

对抗除草剂基因的来源、抗除草剂作物的抗性机制及抗除草剂基因的应用进行了简要综述,并对抗除草剂基因和启动子选择的局限性及抗除草剂遗传转化中存在的问题进行了探讨.指出目前植物抗除草剂研究存在可转入的抗除草剂基因种类较少、获得抗性稳定表达的植株比较困难等问题.提出选择抗性基因时,应重点考虑以降解除草剂为抗性机制的基因以减少代谢负担、加强对多价基因转入的研究等策略.     

抗除草剂转基因作物

抗除草剂转基因作物近十余年研究迅速,就其主要研究方面作了概述。１Ｂａｒ基因及ｐａｔ基因转入作物,可获得抗草丁膦烟草、番茄、小麦、水稻等;２多种植物的ＥＰＳＰ合成酶基因可产生抗草甘膦的突变,现Ｍｏｎｓｏｔｏ公司商品化的抗草甘膦大豆基因来源于ＣＰ４ＥＰＳ会成酶基因,一些氧化、代谢酶可将草甘膦快速成无毒化合物而将这些酶基因转入作物,是获得抗草甘膦的另一余径;３植物ＡＬＳ酶基因突变及酶量的过量产生,是产生抗磺酰脲及咪唑啉酮类除草剂的主要原因;４土壤中一微生物的硝酸酶ｂｘｎ基因,是溴苯腈的抗性基因;５植物ｐｓｂ基因多点突变、均可产生抗阿特拉津作物;６一些细胞色素Ｐ４５０及卤素酶等快速代谢除草剂,从而利用此类酶基因获得抗除草剂作物;７愈伤组织培养,悬浮细胞培养,原生质体培养等生物技术也是获得抗除草剂作物的重要手段。     

抗除草剂作物研究进展

综述了基因工程在培育抗除草剂的作物品种中的应用和一些大的跨国公司在抗除草剂作物方面的发展现状，并探讨了抗除草剂作物研究的意义和前景。     

抗除草剂转基因作物的研究及其安全性

目前,抗除草剂转基因作物在转基因作物的研究和利用中占据主导地位,为了使其健康、有序的持续发展,对其进行深入细致的探讨是十分必要的。在综述了抗除草剂基因的转化方法及其抗性机理的同时,还讨论了其安全性问题,并对今后抗除草剂转基因作物的研究与应用进行了展望。     

转基因技术在蔬菜育种中的应用

综述了转基因技术在蔬菜作物抗病育种、抗虫育种和抗除草剂及延迟成熟与保鲜等方面中的应用，展示了基因转化技术在蔬菜作物品种改良上广阔的应用前景。     

抗除草剂草甘膦转基因作物

利用生物工程技术,培育出抗除草剂作物新品种、近年来研究发展迅速。草甘膦因其具有最优秀的除草剂特性而成为抗除草剂转基因作物研究的首选对象,抗草甘膦转基因大豆已培育成功并大面积种植。将抗性基因导入油菜、烟草、番茄、棉花、玉米等作物也获得了表达。本文对草甘膦的作用靶标酶———ＥＰＳＰ合酶的发现,抗草甘膦突变的ＥＰＳＰ合酶基因及变异的ＥＰＳＰ合酶抗性特点,及其将快速催化草甘膦代谢成无毒产物的酶的基因导入植物,而获得抗草甘膦作物研究作了概况综述。     

基于GR79 EPSPS筛选标记的抗虫抗除草剂表达载体构建及抗性鉴定

虫害和草害是农业生产中两大主要危害。目前,尽管转基因抗虫和抗除草剂作物相继报道和应用,然而我国抗虫抗除草剂复合性状作物培育仍然明显滞后,而且多依靠传统杂交选育的手段,费事费力、周期长。根据苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis, Bt）Cry1Ac蛋白结合结构域和毒性结构域特征,人工合成杀虫基因cry1Ac-2.5。同时,利用抗除草剂基因GR79 EPSPS替换卡那霉素筛选标记,构建基于草甘膦除草剂筛选标记的复合抗虫抗除草剂植物表达载体,并转化烟草。qRT-PCR结果表明转基因烟草cry1Ac-2.5和GR79 EPSPS基因转录水平均成功表达,经Bt和GR79试纸条检测表明上述基因在蛋白水平正确翻译。抗性实验表明,转基因烟草愈伤经草甘膦筛选,阳性率达到80%,且转基因烟草耐受100 mg/L草甘膦处理。抗虫实验表明,饲喂cry1Ac-2.5转基因烟草4 d后,棉铃虫幼虫死亡率为90%左右,表明人工基因cry1Ac-2.5具有显著的的抗虫效果。以上结果表明,构建的抗虫抗除草剂植物表达载体（Cry1Ac-2.5+GR79 EPSPS）将抗虫基因和抗除草剂基因有效合并,对于快速培育抗虫抗除草剂作物具有指导意义。     

生物技术在农业中的应用

利用植物基因工程技术,改良作物蛋白质成分,提高作物中必需的氨基酸含量,培育抗病毒、抗虫害、抗除草剂的工程植株以及抗盐、抗旱等抗逆境植物,在当前农业生产中已显示出巨大的作用,并展示了生物技术在未来农业生产应用中的广阔前景。     

抗除草剂基因的研究和利用

抗除草剂基因的研究和利用浙江农业大学农学系赵彬除草剂必须识别作物和杂草,才能在农田中安全有效地使用。然而,除草剂消灭杂草而不伤害作物的选择性是很难获得的特性,因为除草剂所影响的植物生理生化过程,如光合作用和氨基酸的生物合成,对作物和杂草是共同的。目前...     

抗除草剂谷子新种质的创制,鉴定与利用

以对除草剂十分敏感的自花授粉作物谷子作为抗除草剂遗传改良的模型作物,将从其近缘野生种狗尾草筛选出不同的抗除草剂基因,通过远缘杂交等技术途径转移到栽培谷子中,创新出抗生强、抗性遗传稳定、属不同遗传类型、农艺性状良好、达到实用水平、单抗或复抗除草剂“拿捕净”、“氯乐灵”和“阿特拉津”的谷子新种质。在相关应用基础研究工作的基础上拓建了综合利用新种质的系列方法,建立健全了一套不抗除草剂作物获得抗除草剂特异性的技术路线。     

作物抗除草剂基因工程与抗除草剂转基因小麦的研究进展(综述)

自从20世纪80年代开始研究转基因植物以来,小麦的遗传转化一直受到人们的关注。由于化学农药的应用对作物产生伤害,因此人们通过基因工程的方法来获得抗性作用。经过近20年的研究,抗除草剂转基因小麦的研究取得了很大的进展。本文对作物抗除草剂基因工程的研究情况作一概述,并重点介绍抗除草剂转基因小麦的研究进展和存在的主要问题。     

世界抗草甘膦大豆的发展

转基因抗除草剂作物的创制是近代农业生物技术中最活跃、也最具成效的领域,而抗草甘膦作物则是抗除草剂作物中的核心,其中抗草甘膦大豆居于首位而起着极为重要的作用。1抗草甘膦大豆在世界上的分布1996年抗草甘膦大豆开始大面积种植,美国农民迅速接受了抗除草剂品种,种植面积不     

咪唑啉酮类除草剂及其抗性作物的发展现状

咪唑啉酮类除草剂是一类广谱、高活性除草剂,具有兼杀单子叶和双子叶杂草的优势。咪唑啉酮类除草剂及其抗性作物组合应用,能有效防除一些作物田中其他除草剂无效的杂草。对咪唑啉酮类除草剂的推广和应用,以及抗咪唑啉酮类除草剂作物选育和基因标记研究进行了分析;并对未来咪唑啉酮类除草剂及其抗性作物的研究方向提出了展望。     

Bt基因与植物基因工程

近10多年来,植物基因工程技术的研究在世界范围内迅速发展,在抗虫、抗病毒、抗除草剂、改进作物品质等方面取得了重要进展.植物基因工程技术就是克隆编码一些物有性状的基因,通过一定的转化方法,导入到受体植物细胞,并通过组织培养培育出转基因植物.目前,已获得报告基因或目的基因的转基因植物达60多种,其中包括水稻、玉米、小麦、大豆、棉花等重要作物.迄今已批准转基因植物进入田间试验的国家有美国、比利时、法国、英国、西班牙、加拿大、荷兰、意大利、芬兰、丹麦、德国等.以美国为例,进入田间试验的有47例,包括苏云金杆菌毒蛋白杀虫基因15例,抗除草剂基因15例,植物病毒外壳蛋白基因14例,番茄延熟基因3例.有关Bt和抗除草剂的各占32%.对于我国而言,除草剂使用并不广泛,而抗虫害问题尤为重要.在抗虫植物基因工程研究中应用最多的就是Bt基因.     

植物基因工程在作物育种中的应用与展望

从抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆以及品质改良、改善发育状况、提高光合作用和固氮效率等方面论述了基因工程在作物育种中的具体应用和进展,阐述了基因工程改良作物品种的方法和优点。通过植物基因工程获得的转基因作物主要有大豆、玉米、棉花、油菜和烟草,并开始大面积应用于农业生产,取了得较好的经济效益、社会效益和环境效益。分析了植物基因工程在作物育种中广阔前景,有望培育出高产优质、集高光效、抗虫、抗病、抗除草剂和抗逆等特性于一体的作物新品种。解决了人类所面临的资源短缺、环境恶化和效益衰退的三大难题,为农业的持续、稳定发展提供了有力保障。