为什么支持植物转基因技术(为什么转基因植物不能种)

随笔散文2023-10-26 18:10:297
为什么研究转基因植物?

转基因植物,顾名思义是把目的基因片段转移到植物细胞中去,经过培育而得到的植物。这种植物不仅保留着原有的遗传性状,而且增加了新的目的基因所控制的性状。

为了使不抗细菌病的水稻能够抗细菌侵染,设想把抗细菌病的基因转移进水稻体内,以获得抗病性能。多少年来,农学家和生物学家一直在为此目的努力,但效果并不明显。直到前不久,能抵抗细菌病的转基因水稻才培育出来,这是美国和法国科学家共同研究的成果。

转基因植物,从80年代初开始至今,用来改良各种农作物品种取得了可喜成就。如优良的烟草、向日葵、油菜、土豆、西红柿和黄瓜等相继问世,出现在超级市场的货架上。但是,前面列举的这些品种都是双子叶植物,转基因的单子叶植物似乎还是千呼万唤不肯出来,因为在单子叶植物上进行转基因有一定难度。

这个困难终于在1995年被克服,美、法科学家携手合作,一种能抵御最常见细菌病的水稻新品种被培育出来了。他们采用的就是转基因方法。转基因水稻新品种能抵抗黄杆菌传播的细菌病。此病在世界上至少要吞噬掉5%~10%的水稻产量,在非洲和亚洲的个别地区甚至可以毁掉50%的水稻。

用基因重组或者基因导入技术培育出的转基因作物品种一年比一年多,但真正用于大田栽培的并不多。是转基因作物的品质不好,还是它们的产量不高?这都不是主要原因,而是人们担心这些转基因一旦进入田间试验,会不会引起生态不平衡或者造成其他无法预料的后果。现在情况已发生变化。在美国已有相当多的转基因作物经批准在田间试种,其中包括转基因的保鲜番茄、能抗病害的大豆以及一些蔬菜。保鲜番茄由于基因导入,使它不易腐烂,在超级市场出现之后就受到特别的钟爱。转基因水稻和转基因玉米,因为品质上佳,蛋白质含量高,成为美国农场主们十分欢迎的新品种。

美国在1996年上市了抗病虫的玉米、大豆和棉花新品种。这目前还不会影响到美国的杀虫剂生产。但是,随着扩大它们的栽种面积,随着转基因水稻、小麦的培育成功,今后美国的杀虫剂生产厂商的日子肯定会越来越不好过。转基因作物在田间的大量扩种,现在还没有出现生态失衡的迹象。看来这种担心也是多余的

相信生物基因工程必将为最终解决粮食问题作出贡献。

为什么要开发转基因

答:转基因技术是现代生物技术的核心,运用转基因技术培育高产、优质、多抗、高效的新品种,能够降低农药、肥料投入,对缓解资源约束、保护生态环境、改善产品品质、拓展农业功能等具有重要作用。目前,世界许多国家把转基因生物技术作为支撑发展、引领未来的战略选择,转基因技术已成为各国抢占科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点。

我国是一个人口大国,解决13亿人口的吃饭问题始终是头等大事。在工业化、城镇化快速发展的过程中,突破耕地、水等资源约束,保障国家粮食安全和农产品长期有效供给,归根结底要靠科技创新和应用。推进转基因技术研究与应用,是着眼于未来国际竞争和产业分工的重大发展战略,是确保国家粮食安全的必然要求和重要途径。

国家为什么要推广种植转基因作物?其他国家的大量种植转基因作物吗?

转基因技术是保障粮食安全的战略选择。“转基因生物新品种培育”作为关系我国未来经济社会和科学技术发展的十六个重大科技专项之一,已于2008年正式开始实施。以这项技术为重点的农业生物育种于2010年又被列为我国急需培育和发展的战略性新兴产业。

中国农科院生物技术所黄大昉认为:我国农业发展的基础依然十分脆弱,农业生产面对资源短缺、环境恶化、气候异常、国际市场竞争等越来越大的压力。实践证明,单纯依靠常规技术已无法突破当前农业生产的技术瓶颈,唯有实现杂交育种与转基因育种技术的结合才能满足当前高产、优质、抗逆、抗病虫新品种培育的需要。这项技术的进一步开发应用还能促进传统农业向医药、化工、能源、环保等领域的拓展,在缓解资源约束、实现农业增长方式的转变中发挥更大的作用。因此,推进转基因技术研究与应用,是着眼于我国现实和未来农业发展的重大战略,是确保国家粮食安全的必然选择。

黄大昉称:据国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)发布的最新统计资料,2010年全球转基因作物种植面积达到了1.48亿公顷,是1996年的87倍;15年累计种植面积已达10亿公顷(相当于我国耕地面积的8.3倍)。目前全世界81%的大豆、64%的棉花、29%的玉米、23%的油菜种植的都是转基因品种。大面积生产转基因作物的国家有美国、阿根廷、巴西、印度、加拿大、中国等29个(其中也包括8个欧盟成员国);另有30多个国家和地区虽未正式批准商业化种植,但允许转基因产品进口用作饲料和食品加工,如欧盟和日本进口用作豆粕和食用油加工的转基因大豆数量几乎占世界大豆贸易总量的40%。

转基因技术在农业生产上的用处,转基因技术的原理

回答转基因技术在农业生产上鹅应用主要包括抗虫转基因植物、抗病转基因植物、抗除草剂转基因植物、抗非生物逆境转基因植物、品质改良转基因植物以及其他转基因植物,采用的转基因技术主要包括农杆菌介导法、电激穿孔法、聚乙二醇介导法、基因枪法、花粉管通道法等。转基因技术原理:将目标基因经过人工分离、重组,然后导入、整合到生物体基因组中,改善生物原有性状或赋予新的优良性状。

一、转基因技术在农业生产上的用处

1、具体应用

(1)抗虫转基因植物

①在植物中转入抗虫基因,让植物自身便能对害虫产生免疫,从而减轻害虫对植物的危害,同时减少杀虫剂的使用,比如转基因棉花。

②目前常用的抗虫基因主要有植物凝集素基因、淀粉酶抑制剂基因、Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因等。

(2)抗病转基因植物

①抗病转基因植物和抗虫转基因植物类似,主要是通过在植物中转入抗病基因,避免植物遭受对应病害的侵害,减少除草剂的使用。

②目前培育出的抗病转基因植物主要有抗病毒番木瓜,抗纹枯病、稻瘟病水稻,葡萄孢菌抗性烟草,抗炭疽病、白粉病和角斑病草莓,抗麻风病、柑橘溃疡病和青果病柑橘等。

③目前常用的抗病基因主要有植物病毒的外壳蛋白基因、核糖体失活蛋白基因、病毒复制酶基因、干扰素基因以及拟南芥RPS2基因和番茄PTO基因等非植物起源的杀菌肽基因。

(3)抗除草剂转基因植物

①在植物中转入抗除草剂的基因,避免植物因喷洒除草剂而产生药害。

②常见的抗除草剂转基因植物有抗草甘磷的大豆、玉米、棉花、油菜、向日葵、甜菜、水稻,抗咪唑啉酮的玉米、油菜、甜菜、水稻,抗磺酰腺类的大豆、棉花,抗溴苯腈的棉花、烟草等。而我国已获得的抗除草剂转基因作物有抗Basta水稻、小麦、烟草、油菜、芝麻,抗阿特拉津大豆,抗溴苯腈油菜、小麦以及抗草甘磷小麦等。

③常用的抗除草剂基因主要有抗草甘磷的AROA基因、抗溴苯腈的BXN基因、抗绿磺隆的CSRL基因、抗PPT除草剂的BAR基因、降解2,4-D的TFDA基因等。

(4)抗非生物逆境转基因植物

①抗非生物逆境转基因植物研究主要集中于抗旱、耐盐碱、抗高温、耐低温转基因植物上。

②山东师范大学生物学院实验室已经成功培育出耐盐转基因番茄、大豆、水稻、速生杨,孟山都公司已在美国西部推广种植全球第一例耐旱转基因玉米。除此之外,科学家将北冰洋比目鱼的抗冻基因转入草莓中,成功培育出转基因抗冻草莓。

③Murata通过向烟草中导入拟南芥叶绿体的甘油-3-磷酸乙酰转移酶基因,增加了转基因烟草的抗寒性。

④目前,主要研究的抗逆基因有脯氨酸合成酶基因、甜菜碱合成酶基因、调渗蛋白基因、乙醇脱氢酶基因以及抗冻蛋白基因等。

(5)品质改良转基因植物

①通过转基因技术,提高植物中的维生素和微量元素含量以及蛋白质品质,其中最为著名的为黄金大米(通过将与β-胡萝卜素合成相关的基因转入水稻中培育而成)。

②利用转基因技术在植物中表达编码半乳糖内脂脱氢酶的基因,提升植物的维生素C含量。

③将玉米种子中富含必需氨基酸的基因导入马铃薯中,使得转基因马铃薯茎块中的必需氨基酸含量提高10%以上。

④除此之外,还培育出了增加花青素的转基因柑橘,增加叶酸的谷物和非谷物以及富含ω-3脂肪酸健康因子的转基因芥蓝籽。

(6)其他转基因植物

①其他转基因植物主要有控制果实成熟的转基因植物、提高产量的转基因植物以及耐储藏及养分高效利用的转基因植物。

②通过转入控制乙烯合成的关键酶基因,达到延长某些水果和蔬菜瓜果的保鲜期的目的。

③通过转基因技术提高黑麦草的代谢能力,使小麦产量增加大约40%。

④通过转基因技术提高马铃薯耐损伤及防褐化能力,延长马铃薯的贮藏时间。

⑤通过转入编码铁调节蛋白促进植物的微量元素摄取。

2、植物转基因技术主要方法

植物转基因技术主要包括电激穿孔法、聚乙二醇(PEG)介导法、农杆菌介导法、基因枪法、花粉管通道法等。

二、转基因技术的原理

1、转基因技术主要是利用现代生物技术,将人们所期望的目标基因,在经过人工分离、重组后,导入、整合到目标生物体的基因组中,改善生物原有的性状或赋予其新的优良性状,从而来更好的满足人们的需求。

2、除了转入新的外源基因以外,还可以利用转基因技术对生物体基因进行加工、敲除、屏蔽处理,从而改变该生物蹄的遗传特性,最终获得人们原本所希望得到的优良性状。该技术主要过程包括外源基因的克隆、表达载体构建、遗传转化体系的建立、遗传转化体的筛选、遗传稳定性分析和回交转育等。

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