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有關(guān)基因工程的論文
有關(guān)基因工程的論文_基因工程
摘要：綜述轉(zhuǎn)基因技能在進(jìn)步農(nóng)作物抗生物/非生物鉗制中的才能，以及在改善農(nóng)作物遺傳質(zhì)量等方面的效果，并提出了做好安全監(jiān)管作業(yè)的建議，使轉(zhuǎn)基因技能為人類(lèi)帶來(lái)更多福祉。
關(guān)鍵詞：農(nóng)作物；轉(zhuǎn)基因技能；農(nóng)業(yè)開(kāi)展
農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技能就是打破不同物種間天然雜交的屏障，將高產(chǎn)、抗鉗制、高養(yǎng)分質(zhì)量等已知功用的基因使用分子生物學(xué)技能搬運(yùn)到意圖農(nóng)作物體內(nèi)，使其在原有遺傳基礎(chǔ)上取得新的功用特性，來(lái)進(jìn)步農(nóng)作物的抗鉗制才能或某種養(yǎng)分成分的含量，然后取得新的農(nóng)作物品種，進(jìn)一步能滿意人類(lèi)的需要。自從首例轉(zhuǎn)基因作物于1983年面世以來(lái)，近年來(lái)農(nóng)作物轉(zhuǎn)基因已取得了蓬勃的開(kāi)展，截止2014年轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物在全球栽培面積已達(dá)1.81億hm2。現(xiàn)在轉(zhuǎn)基因技能已滲透到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方方面面，如使用轉(zhuǎn)基因技能進(jìn)步植物的抗逆性、抗病蟲(chóng)災(zāi)等才能，關(guān)于農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技能而言能夠說(shuō)已經(jīng)進(jìn)入以搶占技能制高點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)為目標(biāo)的戰(zhàn)略機(jī)遇期，已滲透到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方方面面。
1轉(zhuǎn)基因技能促進(jìn)作物抗病蟲(chóng)災(zāi)效果
經(jīng)過(guò)分子生物學(xué)技能取得抗病蟲(chóng)災(zāi)基因再使用轉(zhuǎn)基因技能導(dǎo)入到農(nóng)作物的體內(nèi)，使意圖作物表現(xiàn)出相應(yīng)的抗病蟲(chóng)災(zāi)的特性。早在1901年就從染病的家蠶體液中別離出一種對(duì)部分鱗翅目（Lepidoptera）昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)具有毒殺效果的蘇云金芽孢桿菌，即現(xiàn)在所說(shuō)的Bt。Bt在芽胞構(gòu)成過(guò)程中，可產(chǎn)生具有殺蟲(chóng)效果的晶體蛋白（即δ-內(nèi)毒素，δ-endotoxins），將編碼這種蛋白的基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物將對(duì)鱗翅目、雙翅目、鞘翅目等多種昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng)以及無(wú)脊椎動(dòng)物有特異的毒殺效果，這是關(guān)于使用轉(zhuǎn)基因技能來(lái)進(jìn)步農(nóng)作物抗病蟲(chóng)災(zāi)的最早來(lái)源�，F(xiàn)在選用轉(zhuǎn)基因技能來(lái)進(jìn)步植物的抗病蟲(chóng)災(zāi)才能已延伸到了煙草、棉花及水稻當(dāng)中，并取得了不錯(cuò)的成果，如英國(guó)已將豇豆種子中的胰蛋白酶按捺劑基因（即產(chǎn)物為胰蛋白酶按捺劑）轉(zhuǎn)入煙草，經(jīng)過(guò)引起多種昆蟲(chóng)消化不良，到達(dá)抗蟲(chóng)效果。使用轉(zhuǎn)基因技能來(lái)進(jìn)步農(nóng)作物的抗病性源于1986年美國(guó)將煙草花葉病毒（TMV）的病毒外殼蛋白基因轉(zhuǎn)入煙草，然后使轉(zhuǎn)基因煙草及其后代表現(xiàn)出對(duì)TMV的抗性。現(xiàn)在主要選用反義RNA技能或轉(zhuǎn)基因技能使農(nóng)作物取得抗病性，現(xiàn)已經(jīng)過(guò)分子生物學(xué)技能已克隆取得了多種與抗病的相關(guān)基因：如水稻矮縮病毒的外殼蛋白基因[1]、抗黃萎病的枯萎幾丁質(zhì)酶基因[2]，研討證實(shí)這些基因可直接或間接進(jìn)步轉(zhuǎn)基因系作物對(duì)病害鉗制的耐受性。
2轉(zhuǎn)基因技能進(jìn)步植物抗非生物鉗制效果
農(nóng)作物在成長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中不可避免地會(huì)受到外界環(huán)境的影響，如鹽堿、旱高溫、低溫等非生物鉗制。這些非生物鉗制會(huì)引起作物體內(nèi)發(fā)生一系列的生理生化反響，如常表現(xiàn)為植物成長(zhǎng)代謝的可逆性按捺，但嚴(yán)重時(shí)則會(huì)導(dǎo)致整株植物死亡。近年來(lái)我國(guó)在耐鹽基因工程研討方面已取得了較大進(jìn)展，已克隆到了山菠菜堿脫氫酶、脯氨酸合成酶等與耐鹽相關(guān)的酶的基因，將這些基因轉(zhuǎn)入作物體內(nèi)，可進(jìn)步植物細(xì)胞的滲透壓，然后可增強(qiáng)作物的抗鹽才能，現(xiàn)在經(jīng)過(guò)遺傳轉(zhuǎn)化取得的耐鹽轉(zhuǎn)基因煙草、草莓和苜蓿等植物已進(jìn)入田間試驗(yàn)階段[3]。別的，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)基因技能進(jìn)步作物抗除草劑才能可直接節(jié)約經(jīng)過(guò)化學(xué)方法來(lái)控制雜草的開(kāi)支，據(jù)估計(jì)美國(guó)每年用在除草劑上的開(kāi)支約為50億美元�？钩輨┺D(zhuǎn)基因作物的研討和推行一直以來(lái)都是轉(zhuǎn)基因范疇的研討熱門(mén)，現(xiàn)在全球已成功開(kāi)發(fā)并商業(yè)化的抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物主要有玉米、水稻、大豆、煙草、甜菜、棉花等，部分作物已開(kāi)始大面積栽培，如玉米、大豆、棉花等�？钩輨┺D(zhuǎn)基因作物在1998～1999年間對(duì)全球轉(zhuǎn)基因作物增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)最大，占一切轉(zhuǎn)基因作物栽培面積的69%。
3轉(zhuǎn)基因技能改善作物遺傳質(zhì)量
優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物一直以來(lái)都是全人類(lèi)尋求的目標(biāo)，轉(zhuǎn)基因技能能夠協(xié)助人類(lèi)將這一目標(biāo)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)基因技能改善作物的遺傳質(zhì)量多數(shù)是將能合成特定產(chǎn)物的基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)，使其種子或其他儲(chǔ)藏器官如塊莖、塊根等中蛋白質(zhì)含量、氨基酸組成、多糖化合物組成等得到改善。現(xiàn)在已開(kāi)展了異源蛋白基因的搬運(yùn)和表達(dá)、同源蛋白基因的過(guò)量表達(dá)以及添加游離的必需氨基酸的含量等改善作物蛋白質(zhì)養(yǎng)分價(jià)值的分子生物學(xué)方法。如將高賴氨酸蛋白基因引進(jìn)小麥能使其種子中蛋白質(zhì)及其賴氨酸的比例都進(jìn)步10%以上[4]；將什曼原蟲(chóng)的蝶呤還原酶（PRT1）轉(zhuǎn)入擬南芥和煙草中能在必定程度上進(jìn)步植物葉酸的含量[5]；華中農(nóng)大和中科院植物研討所已別離取得了延遲老練的轉(zhuǎn)基因西紅柿，儲(chǔ)藏時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1～2個(gè)月，乃至80d以上[6]，能降低西紅柿在運(yùn)送、儲(chǔ)藏時(shí)的經(jīng)濟(jì)損失；別的現(xiàn)在已取得富含葉酸、維生素C和高花青素的西紅柿等。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述，轉(zhuǎn)基因技能極大促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的開(kāi)展，為解決全球不斷增長(zhǎng)的糧食需求和保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)開(kāi)展發(fā)揮了重要效果。由ISAAA的計(jì)算陳述可知，至2012年經(jīng)過(guò)栽培轉(zhuǎn)基因作物添加的農(nóng)作物產(chǎn)量?jī)r(jià)值達(dá)982億美元，節(jié)約土地1.087億hm2，殺蟲(chóng)劑使用削減4.73億kg，有效維護(hù)了生態(tài)環(huán)境和生物多樣性[7]，所以很多學(xué)者宣布“回轉(zhuǎn)誤國(guó)”之聲。本文經(jīng)過(guò)分析轉(zhuǎn)基因技能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因技能在作物改善上已表現(xiàn)出比慣例育種和誘變育種的優(yōu)勢(shì)，的確能夠?yàn)槿祟?lèi)創(chuàng)造更多收益。不過(guò)現(xiàn)在關(guān)于轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物是否對(duì)人體存在損害依然沒(méi)有一個(gè)清晰的答案，因而不能以偏概全對(duì)待轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物。為了確保安全，可開(kāi)發(fā)和應(yīng)用安全符號(hào)基因以削減大眾對(duì)抗性符號(hào)基因或許帶來(lái)的潛在損害的擔(dān)擾；一起要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新技能盡或許削減轉(zhuǎn)基因技能所存在的不如意的當(dāng)?shù)兀缈蛇x用葉綠體基因工程，該技能在安全、高效轉(zhuǎn)基因方面有突出表現(xiàn)[8-9]，能將外源基因精確、高效地插入�，F(xiàn)在葉綠體轉(zhuǎn)基因已在擬南芥[10]、煙草[11]、馬鈴薯[12]等作物中取得了成功。當(dāng)然在做好安全作業(yè)的一起，要分類(lèi)別對(duì)待轉(zhuǎn)基因技能。對(duì)能夠顯著進(jìn)步作物優(yōu)良遺傳質(zhì)量和農(nóng)藝性狀的、人類(lèi)不需要直接食用的且已取得安全證書(shū)的轉(zhuǎn)基因作物的栽培可擴(kuò)大；而關(guān)于需要直接食用的轉(zhuǎn)基因作物則應(yīng)當(dāng)審慎監(jiān)管，畢竟轉(zhuǎn)基因作物或許是一把雙刃劍，在為大眾帶來(lái)巨大收益和回報(bào)的一起，也有或許對(duì)生命安全存在著潛在危險(xiǎn)。為了讓全球農(nóng)業(yè)栽培者取得更大收益，轉(zhuǎn)基因作物的開(kāi)展和推行就要在相關(guān)部門(mén)的監(jiān)管和支持下做到更透明可控，為社會(huì)開(kāi)展和人類(lèi)健康帶來(lái)更大的福祉。
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