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《高溫高濕環(huán)境下轉(zhuǎn)bt基因稻米貯藏期間品質(zhì)的變化》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、縮略詞中英文對照表V引言1引言1．1國內(nèi)外轉(zhuǎn)基因水稻的研究現(xiàn)狀水稻是全球主要的糧食作物之一，然而，伴隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會環(huán)境的改變，越來越多的不利因素限制著水稻的生產(chǎn)，如環(huán)境污染、病蟲害等，對水稻的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)造成了巨大的威脅，全球的糧食的短缺及糧價(jià)上揚(yáng)，導(dǎo)致部分水稻的出口國已開始對水稻的出口進(jìn)行限制，有些國家已經(jīng)甚至發(fā)生了“米荒”，傳統(tǒng)的育種方法與轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)相接合成為了一種趨勢【l】，各種抗性轉(zhuǎn)基因水稻在此環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生。1．1．1抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育抗蟲水稻，能夠有效減少對化學(xué)殺蟲劑的依賴，進(jìn)而減少對環(huán)境、食物鏈和水資源的污染。目前應(yīng)用于水稻
2、抗蟲改良的外源基因主要有：編碼蘇云金芽孢桿菌(Bacillusthuringiensis，Bt)中分離的蘇云金桿菌殺蟲結(jié)晶毒蛋白基因[2-3]、來源于植物的蛋白酶抑制劑(proteinaseinhibitor，PI)基因和外源凝集素(1ectin)基因等。其中廚基因是目前應(yīng)用最為廣泛和最有潛力的毒蛋白基因。蘇云金芽孢桿菌毒蛋白基因(Bt基因)是目前得到應(yīng)用最為廣泛的抗蟲基因之一，其菌體屬于革蘭氏陽性菌，菌體的伴胞晶體蛋白產(chǎn)生于穩(wěn)定生長期，該蛋白又稱殺蟲晶體蛋白(ICP)或6一內(nèi)毒素[41。其殺蟲的主要機(jī)理是該基因能使轉(zhuǎn)基因株系合成一種對昆蟲有毒的內(nèi)毒蛋白(inse
3、cticidalcrystalproteins，ICPs或Cry)，內(nèi)毒蛋白被目標(biāo)昆蟲采食后，在昆蟲腸道內(nèi)蛋白酶的作用下可以轉(zhuǎn)化成為活性蛋白，活性蛋白與昆蟲腸細(xì)胞膜受體形成跨膜離子孔道，破壞了昆蟲消化道細(xì)胞的內(nèi)外離子滲透壓，從而發(fā)生細(xì)胞裂解。1991年，中國農(nóng)科院首次在國內(nèi)合成了第一個Bt-CrylA基因，我國對歷基因的研究『F式開始15J。自第一例抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻誕生以來【6】，科學(xué)家分別應(yīng)用微型基因槍注射法、農(nóng)桿菌介導(dǎo)法、電擊法等成功地將Cry]A例、CrylA俐基因?qū)胨局?，獲得了轉(zhuǎn)基因植株。在1995年，中國農(nóng)科院、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)和國際水稻所(Ⅱ涮)開始合作
4、開展了抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻研究，他們將彤基因(CrylAc／CrylAb融合基因)導(dǎo)入到優(yōu)良水稻恢復(fù)系明恢63中，該廚基因得到表達(dá)，自然發(fā)蟲和經(jīng)人工接蟲鑒定表明轉(zhuǎn)研明恢63及其雜交組合“汕優(yōu)63”對水稻縱卷葉螟(Leaffolder)、二化螟和三化螟的毒殺效果達(dá)到95％I_7。。其研究在2002年完成環(huán)境釋放試驗(yàn)，2003到2004年問進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)，在2009年l1月拿到農(nóng)業(yè)部對兩個品系“華恢1號”和‘'Bt汕優(yōu)63”的頒發(fā)的轉(zhuǎn)基因水稻安全證書。蛋白酶抑制齊lJ(ProteinaseInhibitor,P／)足一類普遍存在于動植物和微生物中高溫高濕環(huán)境下轉(zhuǎn)廚基因稻米貯
5、藏期間品質(zhì)的變化的。。4種小分子蛋白質(zhì)或多肽?？梢耘c昆蟲消化道內(nèi)蛋白消化酶的活性部位和變構(gòu)部位結(jié)合，形成酶．抑制劑復(fù)合物，從而阻斷或削弱蛋白酶的水解作用，從而降低昆蟲對蛋白的有效利用率，進(jìn)而最終導(dǎo)致昆蟲發(fā)育不全甚至直接死亡。目前已得到應(yīng)用的蛋白酶抑制劑基因有l(wèi)o多種，其中大多數(shù)是從豆科植物中分離純化的道德，如馬鈴薯蛋白酶抑制劑基因pinlI、豇豆胰蛋白酶抑制劑基因CpTI、大豆胰蛋白酶抑制劑基因SKTI等【8。10]。我國科研工作者對豇豆胰蛋白酶抑制劑基因。丌進(jìn)行了改造，經(jīng)過適當(dāng)修飾獲并命名為sck基因，該基兇是我國主要擁有的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的抗蟲基因之一。凝集素
6、(Lectin)是一種從各種植物，無脊椎動物和高等動物中提純可逆結(jié)合特意單糖或寡聚糖的糖蛋白或結(jié)合糖的蛋白，因其具有紅血球凝集作用，故名凝集素。凝集素的主要抗蟲機(jī)制是：它可以與昆蟲長腔部位的糖蛋白相結(jié)合，影響其腸道細(xì)胞膜的通透性，以干擾昆蟲對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收途徑，同時(shí)誘發(fā)細(xì)菌感染，使昆蟲染病、生長停滯甚至發(fā)生死亡。較為常見的植物外源凝集素包括雪花蓮凝集素(GalanthusNivalisagglutinin，GNA)[11】基因和咸菜凝集素(AHA)基因。其中雪花凝集素(GNA)基因是目前使用較為廣泛的一種植物凝集素基因，它所編碼的蛋白產(chǎn)物對刺吸式害蟲如葉蟬、蚜蟲及
7、稻飛虱均有一定的抗蟲效果，對一些鱗翅目昆蟲也具有抗性，但對人畜基本無害【121。其抗蟲性的主要表現(xiàn)為對于害蟲生長、發(fā)育和生殖能力方面的抑制，但它的抗蟲效果不如Bt蛋白對水稻螟蟲的抗性。1．1．2抗病性轉(zhuǎn)基因水稻水稻的病害情況是影響其能否高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要因素之一。在水稻的實(shí)際生產(chǎn)中，主要是受到真菌性的稻瘟病(Magnaphorthaoryzae)、紋枯病(Rhizoctoniasolani)、細(xì)菌性的白葉枯病(Xanthomonasoryzaepv．oryzae)[13-16]等病害的危害影響，嚴(yán)重制約了水稻的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)全球每年因病害引起的減產(chǎn)高達(dá)10％以上。
8、由于水稻病
