農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術應用的探究

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1、農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術應用的探究　　摘要基因工程的應用是高中生物的重要組成部分，也是當前生命科學研究的熱點和前沿。農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術已得到廣泛應用，并在提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改良農(nóng)作物品質(zhì)、提高土地利用率等方面發(fā)揮了巨大的作用，但人們對農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術存在不少的認識誤區(qū)?！　￡P鍵詞轉(zhuǎn)基因技術農(nóng)業(yè)應用基因工程　　中圖分類號Q-49文獻標志碼E　　1國內(nèi)外農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術應用現(xiàn)狀　　基因工程在農(nóng)業(yè)領域中的運用給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了一場新的革命。2015年是轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化20周年，20年的商業(yè)化證明，轉(zhuǎn)基因作物為農(nóng)民乃至為全社會帶來了農(nóng)業(yè)、環(huán)境、經(jīng)濟、健康和社會效益

2、。國際農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術應用服務組織（ISAAA）2015年度轉(zhuǎn)基因報告公布：1996～2015年，全球轉(zhuǎn)基因作物累計種植面積已達到空前的20億hm2，累計種植面積堪比兩個美國。據(jù)ISAAA統(tǒng)計，2015年全球28個轉(zhuǎn)基因作物種植國的1800萬農(nóng)民種植了1.797億hm2的轉(zhuǎn)基因作物，比1996年的170萬hm2增加了100倍，為農(nóng)戶帶來了巨大的收益。轉(zhuǎn)基因技術已成為世界上應用最為迅速的作物技術。7　　在全球轉(zhuǎn)基因作物研究和應用迅猛發(fā)展的同時，截至目前為止，我國已先后批準了7種轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的應用和生產(chǎn)，分別是耐貯存番茄、抗蟲棉花、改變花色

3、矮牽牛和抗病辣椒（甜椒、線辣椒）、抗病番木瓜以及抗蟲水稻和轉(zhuǎn)植酸酶玉米。但到目前為止，我國投入商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因作物只有兩種：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花和轉(zhuǎn)基因抗病毒番木瓜?？瓜x棉是唯一大規(guī)模種植的轉(zhuǎn)基因植物?！　?農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術取得的成就　　農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術飛速發(fā)展，在轉(zhuǎn)基因植物新品種培育、基因克隆以及產(chǎn)業(yè)化等方面取得了一系列成果。目前我國已育成多種農(nóng)作物轉(zhuǎn)基因品種和資源，獲得轉(zhuǎn)基因抗病、抗蟲、抗逆、品質(zhì)改良等小麥、玉米、水稻、棉花、大豆、油菜等新品系2萬余份、新品種數(shù)十個，為轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造了有利條件?；蚬こ虘迷跒槿祟惤鉀Q“糧食短缺”

4、“生態(tài)環(huán)境惡化”“資源匱乏”等問題方面已取得了一些重大成就，正在發(fā)揮著越來越重要的作用?！　?.1生物技術育種　　生物育種是目前全球的研究熱點之一。分子標記輔助聚合育種已成為我國農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病性與抗逆良種培育的一個重要途徑。在分子標記、基因遺傳轉(zhuǎn)化和細胞工程等現(xiàn)代育種技術領域，我國相繼研制出一批重要農(nóng)作物如棉花、水稻、玉米、小麥、油菜、大豆、甘藍和辣椒等具有優(yōu)良農(nóng)藝性狀或抗逆性的新型種質(zhì)材料，利用轉(zhuǎn)基因技術已育成轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻、抗蟲棉、轉(zhuǎn)基因抗蟲楊樹和高表達植酸酶玉米等一批新成果?！　?.2改良農(nóng)作物品質(zhì)7　　隨著人們生活水平

5、的提高，人們對食物的要求已不僅僅滿足于吃飽，而越來越關注口感、口味、營養(yǎng)成分等品質(zhì)性狀。我國科學家利用轉(zhuǎn)基因技術，將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胗衩?，使玉米的賴氨酸含量提高?0%，極大地提高了其營養(yǎng)價值；利用轉(zhuǎn)基因技術，甚至可將新鮮番茄的儲存時間延長1～2個月，解決了由于果實具有呼吸躍變期而難貯藏的難題?！　?jù)世界衛(wèi)生組織報告，全世界估計有1.9億兒童和1900萬孕婦患有不同程度的維生素A缺乏癥（VAD），發(fā)展中國家每年有35萬兒童因VAD而失明，67萬兒童因VAD導致免疫力低下和繼發(fā)感染而死亡?！包S金大米”通過轉(zhuǎn)基因技術將胡蘿卜

6、素轉(zhuǎn)化酶系統(tǒng)轉(zhuǎn)入到大米胚乳中，獲得外表為金黃色的轉(zhuǎn)基因大米?？梢运缓}卜素，在動物體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為維生素A，幫助人體增加維生素A吸收?！包S金大米”的研發(fā)是科學家們不斷地探索以便捷、低成本的方式解決不同程度的維生素A缺乏癥問題，運用科學造福窮人?！　?.3抗病抗蟲抗逆轉(zhuǎn)基因植物　　轉(zhuǎn)基因技術越來越受到世界各國的關注，且得以飛速發(fā)展，育成了一大批抗蟲、抗病、抗病毒、抗寒、耐除草劑的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物新品種，并開始在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上大面積推廣應用。利用轉(zhuǎn)基因技術對棉花進行遺傳改良主要涉及抗蟲、抗病、抗逆和抗除草劑和纖維品質(zhì)等性狀改良，其中抗蟲轉(zhuǎn)基

7、因棉花和抗除草劑轉(zhuǎn)基因棉花已經(jīng)廣泛種植，且取得了巨大的經(jīng)濟效益。我國第二代轉(zhuǎn)基因棉花研究總體已躍居世界領先水平?！　?.3.1抗蟲轉(zhuǎn)基因棉花　　我國是世界上最大的棉花生產(chǎn)國，但由于棉鈴蟲的持續(xù)性大爆發(fā)，造成棉花減產(chǎn)達17%～50%，每年造成經(jīng)濟損失50～100億元人民幣。7　　我國科學家在1994年將來源于蘇云金芽孢桿菌的殺蟲蛋白基因（Bt）導入棉花，成功育出了國產(chǎn)單價抗蟲棉（GK）；1998～2003年科學家又將不同殺蟲機理的兩個抗蟲基因GFMCry1A和Cpti同時導入棉花，創(chuàng)制了雙價轉(zhuǎn)基因棉（中棉所45）。目前我國已育成10多個

8、殺蟲效果顯著、豐產(chǎn)性能好，適用于不同生態(tài)環(huán)境種植的棉花品種，對棉鈴蟲、紅鈴蟲、卷葉蟲等鱗翅目的害蟲具有非常顯著的抗性，國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉市場占有率已從最初的5%擴大到95%以上，給棉花種植帶來了巨大的效益。1999～200