第六章植物基因工程下.ppt

2021/3/27 * （二）抗虫转基因作物 天然的微生物杀虫剂如苏云金芽孢杆菌（Bacillus thurigiensis, Bt）,该细菌能产生晶体毒蛋白,对许多昆虫的幼虫有毒性,但对成虫和脊髓动物无作用。 Bt合成的只是无活性的毒素原蛋白。幼虫接触毒素原蛋白后,其消化道中的蛋白酶便将毒素原蛋白水解成毒性片段,并与幼虫中肠细胞表面的受体结合,从而干扰细胞的正常功能。最近含修饰的Bt毒蛋白的转基因棉花已问世。 2021/3/27 * 2021/3/27 * （三）抗病毒作物 转基因植物利用一些病毒包衣蛋白基因构建了抗病毒优良品种,如:烟草花叶病毒基因组编码四种多肽:两个复制酶亚基、一个包衣蛋白、一个与细胞结合有关的蛋白。 由根瘤农杆菌介导的基因转化构建了表达。TMV包衣蛋白CP的转烟草植物,该转基因植物在TMV存在时,能抗病毒感染30天左右,正常植物3~4天之后使被TMV感染。 最近的实验结果表明,CP表达抵御病毒侵袭也在其它谷物中成功,如马铃薯、番茄、苜蓿等。 2021/3/27 * 2021/3/27 * （四）抗除草剂转基因作物 杂草的存在可使农作物减产10%。 （1）强化表达除草剂的靶蛋白（酶）基因: 5-烯醇式丙酮莽草酸－3－磷酸盐合成酶（EPSPS）,是植物叶绿体中芳香族必需氨基酸生物合成中的一个酶,而除草剂glyphosate通过抑制该酶而杀死植物的。很少的剂量就能杀灭广谱杂草。 将来自矮牵牛花的EPSPS cDNA转入植物中,转基因酶活比非转基因植物提高了20倍,使得转基因植物较好地耐受glyphosate的存在。 2021/3/27 * （2）表达除草剂的突变靶蛋白（酶）基因: 溴腈衍生物（Bromoxynil）是一种抑制光合成反应的除草剂,Klebsiella ozaenae有一基因编码一种腈水解酶,能将Bromoxynil降解为3, 5-二溴-4-羟-苯甲酸。将该基因转入烟草中已获成功。 （四）抗除草剂转基因作物 2021/3/27 * 环境大气层中的氧自由基（超氧化物负离子）对植物的损伤是严重的。 在生理状况下,植物体内的超氧化歧化酶（SOD）将之转化为过氧化氢,后者经过过氧化氢酶作用后,分解释放出水和氧气。但过量的氧自由基则对植物的某些组织如花卉的寿命有所影响。 将SOD基因转入花卉植物中,可以节省氧气的需求量,以增加鲜花的保存期。 另外,抗盐、抗碱、抗寒、抗旱抗热的转基因植物也在研究中。 （五）抗环境压力的转基因作物 2021/3/27 * 五、转基因植物的安全性 2021/3/27 * 从20世纪70年代重组DNA技术创建到1983年第一株转基因烟草获得以来,国际上对转基因作物就存在着截然不同的观点。 有人认为转基因作物造福于人类; 有人认为转基因作物可能给人类带来环境、健康与生态的危险; 基因工程技术在整个世界引起极大的关注与争议,并且随着转基因作物的成功获得、商品化、负面现象频繁出现等,甚至有完全拒绝转基因食品进入市场的举措. （一）转基因植物的安全性评价 2021/3/27 * 转基因植物技术相关事件 ①纽约大学研究人员发现,在室内种植的转基因B2玉米植株中的杀虫毒素可以渗入到土壤中,在玉米根系周围土壤提取物中仍含有Bt毒素,可以杀死幼虫,其活性可持续25天。研究人员认为此毒素普遍地影响土壤生态学。(1999年) ②孟山都公司培育的抗虫转基因棉花在1996年进行大规模种植,部分地区出现大量存活的棉铃虫,导致棉花不同程度地受害,需要追喷杀虫剂。 ③孟山都公司开发的抗除草剂草甘膦转基因棉花于1997年大规模种植,棉花主产区Detta收获的棉花多大量落铃或棉桃畸形。 ④1994年美国第一个批准商品化的延迟成熟期的转基因番茄也因种种原因停止了生产。 2021/3/27 * 转基因植物技术相关事件 ⑤ 苏格兰P—owett研究所用转凝集素基因的马铃薯喂饲大鼠,在电视上宣传大鼠食用后引起器官生长异常,体重和器官重量减轻,破坏免疫系统,引起国际轰动。(1998年) ⑥印度于1998年11月焚烧了美国孟山都公司的两块实验地,反对该公司的“终止技术”,即转基因作物雄性不育,农民不能自己留种。这实际上涉及到的是垄断问题。 ⑦种植抗虫转基因玉米的地区(1999年),发现马利筋峡蝶大量减少,是蛱蝶因吮食花粉过度而死。 ⑧丹麦国立利索研究所把耐除草剂的转基因油菜籽和杂草一起培育,产生耐除草剂的杂草,转基因技术产生的基因可扩散到自然界中去。(1996年) ⑨欧盟国家决定,在新的法规制定出来