第15章 轉(zhuǎn)基因育種

第15章轉(zhuǎn)基因育種就是根據(jù)育種目標(biāo)，從供體生物中分離目的基因，經(jīng)DNA重組與遺傳轉(zhuǎn)化或直接運(yùn)載進(jìn)入受體作物，經(jīng)過(guò)篩選獲得穩(wěn)定表達(dá)的遺傳工程體，并經(jīng)過(guò)田間試驗(yàn)與大田選擇育成轉(zhuǎn)基因新品種或種質(zhì)資源。什么是轉(zhuǎn)基因育種?轉(zhuǎn)基因作物（GMC，geneticallymodifiedcrops）第一節(jié)作物轉(zhuǎn)基因育種的意義與常規(guī)育種技術(shù)相比，轉(zhuǎn)基因育種在技術(shù)上較為復(fù)雜，要求也很高，但是具有常規(guī)育種所不具備的優(yōu)勢(shì)：1.拓寬可利用的基因資源；2.培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗優(yōu)良品種提供了嶄新的育種途徑；3.可以對(duì)植物的目標(biāo)性狀進(jìn)行定向變異和定向選擇；4.可以大大提高選擇效率，加快育種進(jìn)程。此外，還可將植物作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物等生物制品。第一個(gè)轉(zhuǎn)基因生物：含抗生素抗性基因的

轉(zhuǎn)基因煙草(1983年)；第一個(gè)商業(yè)化轉(zhuǎn)基因生物：延熟番茄(1994年)；基因工程技術(shù)在動(dòng)植物育種、醫(yī)藥、食品和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，并已經(jīng)產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。2011年，29個(gè)國(guó)家種植1.48億公頃轉(zhuǎn)基因作物，較1996年增長(zhǎng)了87倍（據(jù)國(guó)際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用服務(wù)組織-ISAAA）轉(zhuǎn)基因作物種類主要為大豆、玉米、棉花和油菜等，以轉(zhuǎn)基因大豆面積最大。根據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部（USDA）2011年6月30日發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，按種植面積計(jì)算，美國(guó)種植的88%的玉米、90%的棉花、94%的大豆，都是轉(zhuǎn)基因品種。主要轉(zhuǎn)基因作物—大豆、玉米、棉花、油菜在2010年全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積中，轉(zhuǎn)基因大豆占50%，轉(zhuǎn)基因玉米31%、轉(zhuǎn)基因棉花14%、轉(zhuǎn)基因油菜5%轉(zhuǎn)基因作物種植的比例越來(lái)越大排名國(guó)家面積（萬(wàn)公頃）轉(zhuǎn)基因作物1美國(guó)6680玉米,大豆,棉花,油菜,甜菜,紫苜蓿,番木瓜,南瓜2巴西2540大豆,玉米,棉花3阿根廷2290大豆,玉米,棉花4印度940棉花5加拿大880油菜,玉米,大豆,甜菜6中國(guó)350棉花,番木瓜,楊樹(shù),番茄,甜椒7巴拉圭260大豆8巴基斯坦240棉花9南非220玉米,大豆,棉花10烏拉圭110大豆,玉米2010年種植轉(zhuǎn)基因作物的國(guó)家我國(guó)轉(zhuǎn)基因作物研究與利用概況

我國(guó)是世界上主要商品化種植轉(zhuǎn)基因作物的國(guó)家。

到1999年我國(guó)已批準(zhǔn)中試的轉(zhuǎn)基因作物有48項(xiàng)：包括水稻、小麥、玉米、番茄、白菜、番木瓜、甜瓜、花生、棉花、煙草、廣藿香等11種作物；主要目標(biāo)性狀是抗蟲(chóng)、抗病、耐鹽、抗凍、耐儲(chǔ)藏和抗衰老等。已批準(zhǔn)環(huán)境釋放的有49個(gè)品種，涉及水稻、玉米、大豆、馬鈴薯、番茄、甜椒、線辣椒、棉花、楊樹(shù)、煙草等10種作物。全國(guó)基因工程安全委員會(huì)批準(zhǔn)商品化生產(chǎn)的作物已有：我國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因棉花（轉(zhuǎn)Bt及Bt+CpTI雙價(jià)抗蟲(chóng)棉）；2004年種植轉(zhuǎn)基因棉花370萬(wàn)公頃，占棉花種植面積的50%

美國(guó)Monsanto公司開(kāi)發(fā)的Bt抗蟲(chóng)棉；延遲成熟期的轉(zhuǎn)基因番茄；抗黃瓜花葉病毒(CMV)轉(zhuǎn)基因番茄；抗CMV轉(zhuǎn)基因甜椒；轉(zhuǎn)查爾酮合酶（CHS）反義RNA基因矮牽牛；

轉(zhuǎn)Bt毒蛋白基因的水稻？CpTi：豇豆胰蛋白酶抑制劑基因由中國(guó)農(nóng)科院生物工程中心開(kāi)發(fā)的Bt棉對(duì)棉鈴蟲(chóng)有顯著的抗性。與對(duì)照相比減少農(nóng)藥用量80％，并減少用工150個(gè)/hm2，以上兩者可使每公頃節(jié)省1500元，Bt轉(zhuǎn)基因棉種深受棉農(nóng)的歡迎。年份轉(zhuǎn)基因棉總面積/百萬(wàn)hm2棉花總面積/百萬(wàn)hm2轉(zhuǎn)基因棉占棉花總面積的比例/%19970.034.490.6719980.233.875.9419990.583.1718.3020001.083.6030.0020011.604.7333.8520022.104.1250.9720032.705.0953.0520043.705.6066.0720053.305.1064.7120063.505.4164.7020073.805.5069.0920084.095.7671.020093.454.8371.520103.905.5869.9轉(zhuǎn)BT基因抗蟲(chóng)棉在中國(guó)的種植面積第二節(jié)目標(biāo)基因的類型根據(jù)改良后的作物性能，轉(zhuǎn)基因作物性狀可分為：減少投入性狀：常稱為第一代轉(zhuǎn)基因性狀，主要有抗除草劑、抗病蟲(chóng)、抗鹽堿、抗旱及抗寒等性狀。增加產(chǎn)出性狀：常稱為第二代轉(zhuǎn)基因性狀