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vera 2012-12-15 22:50
20 世紀生命科學(xué)給人類的禮物——ＧＭ F 　　轉(zhuǎn)基因抗病植物的基本原理，它的利與弊？ 　你是如何理解轉(zhuǎn)基因作物的生態(tài)風(fēng)險的？ 植物抗病基因工程的基本原理與方法 植物抗病基因工程 是通過分子生物學(xué)技術(shù)獲得對植物病害（病毒、細菌、真菌、線蟲等病害）具有一定抗性的轉(zhuǎn)基因植株。 植物轉(zhuǎn)基因技術(shù) 利用重組 DNA 的方法直接將目的基因?qū)氲街参镉行噪s交的限制，基因交流的范圍無限擴大，可將病毒、細菌、遠緣植物、動物、人類甚至人工合成的基因?qū)胫参�，可以人為地有目的組合基因，改變生物的遺傳性能，而且育種效率高，所以應(yīng)用前景十分廣闊。 1 植物抗病基因工程策略 1.1 導(dǎo)入植物抗病相關(guān)基因和病原菌致病相關(guān)基因 1.2 導(dǎo)入植物防衛(wèi)基因 1.3 導(dǎo)入降解病原物致病因子基因 1.4 導(dǎo)入其它蛋白基因 2.1 目的基因的分離和鑒定 對已知序列進行分子克隆 從蛋白質(zhì)到基因序列 PCR 擴增構(gòu)建 cDNA 文庫構(gòu)建基因組文庫 與已知基因緊密連鎖基因的分離 根據(jù)植株或細胞表型變異進行基因分離 2.2 表達載體的構(gòu)建 目的基因分離后，往往需要經(jīng)過修飾才能應(yīng)用于植物基因工程。構(gòu)建植物表達載體就是在目的基因的 5 ’端加上啟動子，在基因的 3 ’端加上中止子，以便使外源基因能在植物中有效地表達，充分發(fā)揮其功能。 2.3 目的基因向植物的轉(zhuǎn)化 植物細胞遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)可分為兩大類：以載體為介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)化（ vectormediatedgenetransfer ）和 DNA 直接轉(zhuǎn)化（ nakedDNAtransfer ）。 2.4 轉(zhuǎn)化植物細胞的篩選及轉(zhuǎn)基因植物的鑒定 植物外植體經(jīng)過農(nóng)桿菌或 DNA 直接轉(zhuǎn)化后，大部分細胞是沒有轉(zhuǎn)化的，只有極少數(shù)是轉(zhuǎn)化的，這就需要采用特定的的方式將未轉(zhuǎn)化細胞與轉(zhuǎn)化細胞區(qū)分開來，淘汰未轉(zhuǎn)化的細胞，然后利用植物細胞的全能性在適宜的環(huán)境條件下使轉(zhuǎn)化的細胞再生成可育的轉(zhuǎn)基因植株。 ◆目前，轉(zhuǎn)化細胞與非轉(zhuǎn)化細胞的區(qū)分及非轉(zhuǎn)化細胞的淘汰常采用抗菌素抗性基因及抗除草劑基因，總稱篩選標記。植物基因工程中常用的篩選標記是 npt Ⅱ（ neomycinphosphotransferase ）基因和 cat （ chloramphenicolacetyltr-ansferase ）基因 轉(zhuǎn)基因抗病植物帶來的好處 使植物具有病毒，細菌，真菌病害抗性 使某些作物品種具有特定除草劑的能力 增強植物對環(huán)境的抗逆能力，如冷，熱，旱，鹽堿和重金屬土壤 利用轉(zhuǎn)基因抗病植物產(chǎn)生醫(yī)用疫苗 其它作用 1. 降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率 2. 有效緩解人類的糧食問題，能源問題 3. 可以增加可利用土地資源，擴大綠地植物面積 4. 可以提高人類的生活質(zhì)量和健康水平 轉(zhuǎn)基因抗病植物存在的風(fēng)險 一 . 對人類的存在的安全隱患 沒有經(jīng)過長期的安全性研究 引起人類過敏反應(yīng) 產(chǎn)生對人類不利的毒素副產(chǎn)品 二 . 對生態(tài)系統(tǒng)（包括環(huán)境）的風(fēng)險 1. 轉(zhuǎn)基因技術(shù)本身的不足 2. 非目標生物造成危害，使物種多樣性的破壞 3. 引進自然界不存在的新物種 4. 基因的污染，使天然基因庫受損 5. 增強了殺蟲劑的使用，使環(huán)境污染 轉(zhuǎn)基因作物存在的生態(tài)風(fēng)險 1. 轉(zhuǎn)基因及其產(chǎn)物在環(huán)境中的殘留 2. 目標生物體對農(nóng)藥產(chǎn)生耐受性 3. 增加農(nóng)用化學(xué)品的使用 4. 不可預(yù)知的轉(zhuǎn)基因及其表達的不穩(wěn)定性 5. 產(chǎn)生超級雜草 6. 作物營養(yǎng)價值下降 7. 作物多樣性下降 對非目標生物的風(fēng)險 花粉或種子的擴散造成的遺傳污染 轉(zhuǎn)基因或啟動子的水平表達 轉(zhuǎn)基因向微生物傳遞 通過重組產(chǎn)生新的病毒 此外，轉(zhuǎn)基因作物的興起與歐洲瘋牛病、“二惡英”污染、禽流感、口蹄疫等一連串事件恰好處于同一時期，對轉(zhuǎn)基因技術(shù)缺乏了解，特別是媒體對轉(zhuǎn)基因技術(shù)健康風(fēng)險的肆意夸大這讓對食品安全問題十分謹慎的歐洲人有了質(zhì)疑轉(zhuǎn)基因作物的“心理訴求”。歐盟委員會幾年前的一項調(diào)查顯示， 56% 的歐盟國家公民敵視轉(zhuǎn)基因技術(shù)。 我們應(yīng)該看到，有關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物的風(fēng)波不斷 , 但近十年來，科學(xué)家曾多次得出轉(zhuǎn)基因作物可能損害健康的研究結(jié)論，但最終都因證據(jù)不足，被業(yè)內(nèi)或權(quán)威機構(gòu)否決，而轉(zhuǎn)基因技術(shù)在改良作物性狀、提高產(chǎn)量等方面的貢獻，則是有目共睹的。 所以科學(xué)家們在瞻仰植物基因技術(shù)美好前景的時候，也要留意這種技術(shù)的安全性問題。
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