項目需求分析調研報告

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1、“轉基因小麥新品種培育”項目需求分析調研報告轉基因生物技術的發(fā)展，推動了常規(guī)育種技術的全面升級，大幅度提升了選育植物優(yōu)良品種的能力，催生了新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。21世紀是生物經(jīng)濟時代，以轉基因技術為核心的生物產(chǎn)業(yè)已成為美國等發(fā)達國家生物經(jīng)濟的主導產(chǎn)業(yè)。近年來，全球轉基因農作物的種植面積呈現(xiàn)逐年大幅度增長的趨勢。自1996年轉基因作物商業(yè)化應用以來，全球累計推廣面積已達122.4億畝，2008年推廣面積已達18.9億畝，約占全球耕地面積的8%，種植轉基因作物的國家達到25個。目前，世界各國已累計批準23種轉基因作物商業(yè)化應用。以提高產(chǎn)量、增強抗性、改善營養(yǎng)、增進健康等為主要目標的新一代轉

2、基因作物的研究開發(fā)速度顯著加快。一、國際研發(fā)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢1、重要功能基因研究重要基因的挖掘與鑒定成為競爭的焦點。擁有自主知識產(chǎn)權的重要基因是轉基因新品種培育的基礎。目前跨國公司通過手中的專利基因，牢牢地控制著國際種業(yè)市場，世界各國越來越認識到基因資源對農業(yè)發(fā)展的重大意義。1989年啟動國際小麥族遺傳作圖計劃，1998年成立了小麥EST研究國際合作組織，目標是確定和破譯小麥基因組所有基因在染色體上的位置和功能，目前已建立了小麥族EST公共數(shù)據(jù)庫。近年來，歐美等發(fā)達國家正在加緊小麥基因組測序工作，全球范圍內的生物基因資源的爭奪日趨激烈，基因挖掘和克隆正在從純粹的功能基因向調控基因等

3、延伸。重要基因的發(fā)現(xiàn)與功能研究將迅速走向應用。近年來，國際上在抗病蟲、抗逆、優(yōu)質及資源高效利用相關基因克隆與功能驗證方面取得較快的發(fā)展，為開展小麥轉基因育種提供了基礎。抗病蟲基因克?。浩駷橹?，已從小麥中克隆的部分抗性基因為數(shù)不多（見表1），國際上通過圖位克隆方法分離出3個小麥抗病基因，包括抗葉銹病基因Lr10（HuangL等2003）、Lr21（FeuilletHA等2003）、和抗白粉病基因Pm3b（YahiaouiN等2004），其功能已經(jīng)獲得驗證。此外，還分離了小麥抗線蟲基因Cre3（Lagudah等2001），抗條銹病基因Yr10等候選基因。另外，從小麥中克隆的抗病相關

4、基因還有：幾丁質酶基因（Lorz等1998；Li等2001;Kong等2005）,β-1,3-葡聚糖酶基因(Li等.2001),PR4(BertiniL等2006),germlike基因TaGLP2、WIR3、TaGLP4(Wei等1998;Schweizer等1999),Dehydroascorbatereductase(DHAR，Chen等2003)和glotahioneS-transferase(GST，Cummins等2002)等。表1.從小麥中克隆的抗病、抗蟲基因基因符號主要功能文獻Lrk10葉銹病抗性Feuilletetal(1997)Lr10葉銹病抗性Feuille

5、tetal(2003)Lr1葉銹病抗性LingetalLr21葉銹病抗性Huangetal(2003)Wch2銹病抗性李和平等(2003)TaLRK銹病抗性Niuetal(2006))S2A2和LRR1葉銹病抗性WangHYetal(2006)TaGLP4白粉病抗性WeiY-Detal(1998)SchweizerPetal(1999)Pm3b白粉病抗性YahiaouiNetal(2004)幾丁質酶基因抗病性Lorzetal.(1998);Lietal.(2001);Kongetal.(2005)葡聚糖酶基因抗病性Lietal.(2001)GST抗病性Cumminsetal.(2

6、002)DHAR抗逆性Chenetal.(2003)PR-9抗病性Bagaetal(1995)OxO抗病性Liangetal(2001)RPL3赤霉病抗性Lucyshynetal(2007)SM194,SM383,SM289,SM638赤霉病抗性Lietal(2001)Chi1赤霉病抗性KongLRetal(2005)PR4赤霉病抗性BertiniLetal(2003)Cre3線蟲抗性Lagudahetal(1997)抗逆基因克?。涸谛←溨幸逊蛛x出一些抗逆相關基因，如在抗逆性中直接發(fā)揮功能的編碼LEA蛋白的基因PMA80、PMA1959、PMA1949以及脫水素基因Wdhn13（

7、LEAD-11家族）；受低溫脅迫誘導表達的Wcor15，Na+/H+逆向轉運蛋白TNHX1等。目前，對這類基因的具體功能研究的比較透徹，獲得了一些耐旱、耐鹽的轉基因植物。但是，轉基因小麥的抗逆性提高幅度尚不能達到育種應用的水平。近年來，對編碼參與調控下游基因表達以及信號傳導的蛋白激酶、依賴鈣的蛋白激酶（CDPK）、受體蛋白激酶（RPK）和轉錄因子（如bZIP、MYC、MYB及AP2/EREBP轉錄因子等）等基因的研究倍受關注，如克隆了受鹽和ABA誘導的蛋白激酶PKABA1，受干旱