《杂草学》第5章杂草防治的方法.ppt

转基因作物对人类贡献最大。 1996年，全球只有6个国家种植了170万公顷转基因作物。 2006年，种植国家达22个，面积达到1.02亿公顷。其中，美国、阿根廷、巴西、加拿大、印度和中国仍是主要种植国。 2007年，种植面积比2006年增加12%，达1.14亿公顷。据悉，2010年转基因作物累计种植面积已超10亿公顷（29个国家）。 2010年发展中国家种植的转基因作物占全世界的48%，到2015年将超过发达国家。 美国种植面积最大，抗（耐）除草剂作物第一，抗虫特性第二。 中国主要是抗虫棉种植，面积占全国棉花种植面积的66%。 自1983年第一例抗除草剂转基因烟草问世到目前，有近300中植物先后培育出抗除草剂品种。商业化的作物有玉米、大豆、油菜、棉花、水稻、小麦等。除草剂有草甘膦、2，4-D、磺酰脲类等近10种。主要集中在美国孟山都公司、艾格福公司、氰胺公司等大公司。 一、转基因技术（一）抗（耐）除草剂育种 1、抗（耐）除草剂育种的方法：基因工程法 一、转基因技术（一）抗（耐）除草剂育种 操作程序 外源目的基因的分离 表达载体的构建 植物基因转化 转基因植物筛选与鉴定 2、抗除草剂育种的抗性机理 外源目的基因导入受体植物基因组，获得转基因再生植株 农杆菌介导法 基因枪转化法 电击穿孔转化法 聚乙二醇诱导法 提高靶标酶或靶蛋白基因的表达量：EPSPS 产生对除草剂不敏感的原靶标异构酶或异构物：ALS、EPSPS 产生可使除草剂发生降解的酶或酶系统：GOX、bxn、tfDA 2、转基因抗（耐）除草剂作物概况 2006年全球抗除草剂转基因作物的种植面积大6990万公顷，占全球1.02亿公顷转基因作物总面积的68%，另1310万公顷（13%）是兼备抗虫和抗除草剂特性的作物。依次为大豆、油菜、玉米、棉花和苜蓿。 （一）抗（耐）除草剂育种 抗除草剂作物的 经济和社会效益 简化除草作业，提高作物产量 免耕、少耕技术的应用，具有一定生态效应 降低除草剂开发费用，扩大除草剂应用范围 转基因作物的安全性 食品安全性 环境安全性 自身杂草化 基因漂移 一、转基因技术（二）植物生化化感育种 （三）生物除草剂的基因改良 基因转移 基因重组 将外源优良性状基因的DNA用微注射器导入受体真菌。 优点：较为精确、易于定向设计； 缺点：真菌的致病力是多基因控制 利用染色体对接、原生质体融合或有性生殖过程，使两个菌株的基因型重组，获得数量很多的不同基因型后代，从而筛选优秀的菌株后代。 二、转基因作物的环境安全（一）抗除草剂转基因作物的生态风险 植物杂草化：指那些原本自然分布的或是被栽培的植物，在新的人工生境中能自然繁殖其种群而转变为杂草的演变过程。 植物杂草化 抗性作物自身“杂草化” 抗药性杂草的产生 对野生植物群落的潜在影响 对非靶标生物的影响 对农田杂草群落的影响 基因漂移的方式 种子传播 花粉流 水平基因转移 基因漂移 的条件 亲和性：最重要，天然杂交的基础 花期重叠和较近的空间距离 杂交和会交后代的适合度 1、安全性评价的必要性 2、安全性评价的原则： 3、转基因植物的安全性评价 二、转基因作物的环境安全（二）转基因作物环境安全评价 科学性 预先防范 熟悉性 逐步评估 个案评估 安全性评价的内容 受体植物的安全性评价 基因操作的安全性评价 转基因植物的安全性评价 转基因植物产品的安全性评价 背景资料 生物学特性 生态环境 遗传变异 检测方法和可能性 其他资料 引入或修饰性状和特性的叙述 实际插入或删除序列的资料 目的基因与载体构建的图谱 载体中插入区域各片段的资料 转基因方法 插入序列表达的资料 遗传稳定性 环境安全性 人类健康 4、转基因作物自生可能变为杂草的评估（P162） 5、转基因作物的抗性基因漂移及其评估（P164） 6、鉴定转基因存在的方法： 生物检测、等位酶分析方法、细胞遗传方法和分子生物学技术 二、转基因作物的环境安全（二）转基因作物环境安全评价 应用化学药剂（除草剂）有效治理杂草的一种快捷方法。 19世纪末，欧洲防治葡萄霜霉病时，发现硫酸铜能防治麦田一些十字花科杂草，从而开始了化学除草剂的历史。 1932年，选择性除草剂二硝酚和地乐酚的发现，使除草剂进入有机化合物阶段。 1942年，2,4-D等的发现，开辟了杂草化学化学防治的新纪元。 第五章 杂草防治的方法第五节 化学防治 第六节 杂草的综合防治 一、综合防治的原理与策略 杂草的综合防治是在对杂草的生物学、种群生态学、杂草发生与危害规律、杂草-作物生态系统、环境与生物因子间相互作用关系等全面、充分认识的基础上，因地制宜地运用物理、化学、生物、生态学的方法和手段，有机地组合成防治的综合体系，将危害性杂草有效地控制在生态经济阈值水平