第15章 转基因育种

1、第15章 转基因育种就是根据育种目标，从供体生物中分离目的基因，经 DNA重组与遗传转化或直接运载进入受体作物，经过筛选获得稳定表达的遗传工程体，并经过田间试验与大田选择育成转基因新品种或种质资源。什么是转基因育种?转基因作物（GMC，genetically modified crops）第一节 作物转基因育种的意义与常规育种技术相比，转基因育种在技术上较为复杂，要求也很高，但是具有常规育种所不具备的优势：1.拓宽可利用的基因资源；2.培育高产、优质、高抗优良品种提供了崭新的育种途径；3.可以对植物的目标性状进行定向变异和定向选择；4. 可以大大提高选择效率，加快育种进程。此外，还可将植物作为

2、生物反应器生产药物等生物制品。第一个转基因生物：第一个转基因生物：含抗生素抗性基因的含抗生素抗性基因的 转基因烟草转基因烟草(1983(1983年年) )；第一个商业化转基因生物：第一个商业化转基因生物：延熟番茄延熟番茄(1994(1994年年) )；基因工程技术在动植物育种、医药、食品和环境保基因工程技术在动植物育种、医药、食品和环境保护等领域已经有了广泛的应用，并已经产生了巨大护等领域已经有了广泛的应用，并已经产生了巨大的经济效益。的经济效益。20112011年，年，2929个国家种植个国家种植1.481.48亿公顷转基因作物，较亿公顷转基因作物，较19961996年增长了年增长了8787

3、倍倍（据国际农业生物技术应用服务组织（据国际农业生物技术应用服务组织-ISAAA-ISAAA）转基因作物种类转基因作物种类主要为主要为大豆、玉米、棉花大豆、玉米、棉花和和油菜油菜等，以等，以转基因大豆转基因大豆面积最大。面积最大。根据美国农业部（根据美国农业部（USDAUSDA）20112011年年6 6月月3030日发布的最新数据，日发布的最新数据，按种植面积计按种植面积计 算，美国种植的算，美国种植的88%88%的玉米、的玉米、90%90%的棉花、的棉花、94%94%的大豆，都是转基因品种。的大豆，都是转基因品种。 主要转基因作物主要转基因作物大豆、玉米、棉花、油菜大豆、玉米、棉花、油菜在

4、在20102010年全球转基因作物种植面积中，转基因大豆占年全球转基因作物种植面积中，转基因大豆占50%50%，转基，转基因玉米因玉米31%31%、转基因棉花、转基因棉花14%14%、转基因油菜、转基因油菜5%5%转基因作物种植的比例越来越大转基因作物种植的比例越来越大排名排名国家国家面积（万公顷）面积（万公顷）转基因作物转基因作物1 1美国美国66806680玉米玉米, , 大豆大豆, , 棉花棉花, , 油菜油菜, , 甜菜甜菜, , 紫苜蓿紫苜蓿, ,番木瓜番木瓜, ,南瓜南瓜2 2巴西巴西25402540大豆大豆, , 玉米玉米, , 棉花棉花3 3阿根廷阿根廷22902290大豆大豆

5、, , 玉米玉米, , 棉花棉花4 4印度印度940940棉花棉花5 5加拿大加拿大880880油菜油菜, , 玉米玉米, , 大豆大豆, ,甜菜甜菜6 6中国中国350350棉花棉花, , 番木瓜番木瓜, , 杨树杨树, , 番茄番茄, , 甜椒甜椒7 7巴拉圭巴拉圭260260大豆大豆8 8巴基斯坦巴基斯坦240240棉花棉花9 9南非南非220220玉米玉米, ,大豆大豆, , 棉花棉花1010乌拉圭乌拉圭110110大豆大豆, , 玉米玉米2010年种植转基因作物的国家我国转基因作物研究与利用概况 我国是世界上主要商品化种植转基因作物的国家。 到1999年我国已批准中试的转基因作物有4

6、8项：包括水稻、小麦、玉米、番茄、白菜、番木瓜、甜瓜、花生、棉花、烟草、广藿香等11种作物；主要目标性状是抗虫、抗病、耐盐、抗冻、耐储藏和抗衰老等。 已批准环境释放的有49个品种，涉及水稻、玉米、大豆、马铃薯、番茄、甜椒、线辣椒、棉花、杨树、烟草等10种作物。 全国基因工程安全委员会批准商品化生产的作物已有： 我国自行研制开发的抗虫转基因棉花（转Bt及Bt+CpTI双价抗虫棉）； 2004年种植转基因棉花370万公顷，占棉花种植面积的50% 美国Monsanto公司开发的Bt抗虫棉； 延迟成熟期的转基因番茄； 抗黄瓜花叶病毒(CMV)转基因番茄； 抗CMV转基因甜椒； 转查尔酮合酶（CHS）反

7、义RNA基因矮牵牛； 转转BtBt毒蛋白基因的水稻？毒蛋白基因的水稻？CpTi：豇豆胰蛋白酶抑制剂基因由中国农科院生物工程中心开发的Bt棉对棉铃虫有显著的抗性。与对照相比减少农药用量80，并减少用工150个/hm2，以上两者可使每公顷节省1500元，Bt转基因棉种深受棉农的欢迎。年份年份转基因棉总面积转基因棉总面积/百万百万hm2棉花总面积棉花总面积/百万百万hm2转基因棉占棉花总转基因棉占棉花总面积的比例面积的比例/%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转BT基因抗虫棉在中国的种植面积第二节 目标基因的类型根据改良后的作物性能，转基因作物性状可分为：减少投入性状：常称为第一代转基因性状，主要有抗除草剂、抗病虫、抗盐碱、抗旱及抗寒等性状。增加产出性状：常称为第二代转基因性状，主要有控制成熟、增强营养和免疫类