你所不太了解的转基因
作者:沈晓玲
所谓的转基因技术就是利用基因工程手段把一种生物体的有益基因转移到另一种生物体中,使后者获得新的性状,并且可以把这些性状稳定地遗传下去的技术。
目前,转基因技术已经广泛应用于医药、工业、农业、环保、新材料、新能源等领域。在农业领域,科学家已经培育了一大批具有抗虫、耐除草剂、抗病、抗逆、品种改良等优良特性的转基因作物新品种。可大大减少农药,化肥的用量,减轻环境压力。还可以提高产量,获得更优质的产品。
2016年,全球转基因面积达到了1.851亿公顷,这相当于中国目前的可耕地面积的1.5倍。中国的转基因种植面积是280万公顷,排名全球第8,比2015年的370万公顷有所下降,排名也下降了两位。中国目前种植的转基因作物主要为转基因抗虫棉花、抗病毒木瓜。美国是转基因技术研发的强国,也是转基因食品生产和应用的超级大国。巴西、阿根廷等国种植转基因大豆后产量大幅提高,已成为全球第二,第三大豆出口国。南非推广种植转基因抗虫玉米后,因虫害得到抑制,种植密度增加,使单产提高了一倍,一举由玉米进口国变成出口国;印度引进转基因抗虫棉后,由棉花进口国变成了出口国。
目前常用的功能基因大体包括一下几种:
(1)抗虫基因
目前,科学家利用的抗虫基因主要有抗鳞翅目昆虫的cry1Ab基因、cry1Ac基因,抗鞘翅目昆虫的cry3A基因等。这些基因已经被成功导入棉花、水稻、玉米等多种植物体内,我国科学家将Bt基因转入水稻,培育出抗虫水稻“华恢1号”和“Bt汕优63”,单产增加8%左右,农药施用量减少80%以上。
2016年,全球转基因面积达到了1.851亿公顷,这相当于中国目前的可耕地面积的1.5倍。中国的转基因种植面积是280万公顷,排名全球第8,比2015年的370万公顷有所下降,排名也下降了两位。中国目前种植的转基因作物主要为转基因抗虫棉花、抗病毒木瓜。美国是转基因技术研发的强国,也是转基因食品生产和应用的超级大国。巴西、阿根廷等国种植转基因大豆后产量大幅提高,已成为全球第二,第三大豆出口国。南非推广种植转基因抗虫玉米后,因虫害得到抑制,种植密度增加,使单产提高了一倍,一举由玉米进口国变成出口国;印度引进转基因抗虫棉后,由棉花进口国变成了出口国。
目前常用的功能基因大体包括一下几种:
(1)抗虫基因
目前,科学家利用的抗虫基因主要有抗鳞翅目昆虫的cry1Ab基因、cry1Ac基因,抗鞘翅目昆虫的cry3A基因等。这些基因已经被成功导入棉花、水稻、玉米等多种植物体内,我国科学家将Bt基因转入水稻,培育出抗虫水稻“华恢1号”和“Bt汕优63”,单产增加8%左右,农药施用量减少80%以上。
图1 抗从水稻的制备过程
(2)耐除草剂基因
目前,科学家利用的耐除草剂基因主要有耐草甘膦类除草剂epsps基因;耐草丁膦类的bar基因和pat基因。这些基因已经被成功导入大豆、玉米、油菜等多种植物体内,方便田间管理,提高产量、降低劳动强度,节约成本。
目前,科学家利用的耐除草剂基因主要有耐草甘膦类除草剂epsps基因;耐草丁膦类的bar基因和pat基因。这些基因已经被成功导入大豆、玉米、油菜等多种植物体内,方便田间管理,提高产量、降低劳动强度,节约成本。
图2 耐除草剂类作物机械喷施农药
(3)抗病基因
目前,科学家利用的抗病基因主要是一些病毒的外壳蛋白基因,也有一些复制酶基因,常用在一些病毒难以控制的作物体内,这些基因已经被成功导入番茄、番木瓜等多种植物体内,提高产量。
目前,科学家利用的抗病基因主要是一些病毒的外壳蛋白基因,也有一些复制酶基因,常用在一些病毒难以控制的作物体内,这些基因已经被成功导入番茄、番木瓜等多种植物体内,提高产量。
图3 转基因抗病植株的制备
(4)抗逆基因
为提高植物对干旱、盐碱、低温等逆境的的抗性,科学家利用一些抗逆基因,例如抗旱的冷激蛋白基因,将其转入植物体内,使作物能够适应更严酷的生活环境。这些基因已经被成功导入玉米、水稻等多种植物体内。
为提高植物对干旱、盐碱、低温等逆境的的抗性,科学家利用一些抗逆基因,例如抗旱的冷激蛋白基因,将其转入植物体内,使作物能够适应更严酷的生活环境。这些基因已经被成功导入玉米、水稻等多种植物体内。
图4 转基因耐盐植株的制备
(5)品质改良基因
为提高植物的营养成分,科学家已经利用一些对作物营养基因,例如ω-3脂肪酸去饱和酶、赖氨酸合成关键酶等基因,将其转入植物和动物体内。这些基因已经被成功导入大豆、水稻等多种植物体和大西洋鲑、牛、猪等多种动物体内。
为提高植物的营养成分,科学家已经利用一些对作物营养基因,例如ω-3脂肪酸去饱和酶、赖氨酸合成关键酶等基因,将其转入植物和动物体内。这些基因已经被成功导入大豆、水稻等多种植物体和大西洋鲑、牛、猪等多种动物体内。
图5 转人类血清白蛋白基因猪的制备过程
我国对转基因技术研究及应用的基本政策是“积极稳妥”,也就是说,在转基因技术研究上要大胆,敢创新;在实际应用推广上要慎重,加强管理,并且制定了相应的法律法规。对待转基因,一方面,要大胆创新,占领转基因技术制高点,掌握最新研发技术,拥有自主知识产权,积极参与国际竞争;另一方面,要严格按照国际标准和国家法规程序,在确保安全的基础上稳步推进转基因农作物产业化和商业化应用。
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