生物技术与农业.ppt

7.1.4.2植物再生技术01植物细胞培养和组织培养对于农作物的改良有巨大的意义：不同物种原生质体的融合胚、花药、花粉的培养快速无性繁殖植物基因转移的基础02转基因农产品是指利用分子生物手段，将某些生物基因转移到农作物物种上，使其性状或产物出现变异。如转基因棉花加进抗棉铃虫的基因，不惧虫害而又保持高产性状；而转基因大豆不仅抗除草剂而且含油量高。011983年首例转基因植物--烟草问世，至今全球已有120多种植物获得转基因植株。有报告说，全球转基因植物种植面积增加了3.35倍，由1996年的170万公顷跃升到2002年的5870万公顷。027.1.5分子育种技术的应用美国是世界上第一个批准转基因农作物商业化种植的国家，其转基因作物种植面积一直居世界首位。2000年美国转基因作物种植面积达3030万公顷，占世界转基因作物种植面积的68％。?01目前，最主要的转基因作物是大豆和玉米，这两种作物的种植面积大约占全球转基因作物总面积的80％。其中转基因大豆占全球转基因作物面积约60％，转基因棉花和油菜的种植面积位居第三和第四。02转基因作物给人类带来了巨大的经济效益。1995年，世界转基因农产品的销售额大约为0.84亿美元，1999年达到30亿美元左右。世界转基因农产品市场销售额在５年间增长了36倍。科学研究和实践都表明，目前主要产业化的抗除草剂和抗虫转基因农作物可有效地防治杂草和虫害，大幅减少用工投入，大幅降低了化学杀虫剂的用量，并在保护环境和提高农民收入等方面发挥了作用，社会效益和经济效益十分显著。专家预计，今后包括转基因抗虫棉在内的全球转基因农作物面积将会进一步增长。我国是世界上最大的棉花生产国和消费国，但由于生物灾害及不良气候影响，棉花生产每年有上百亿元的损失。我国自1991年启动转基因抗虫棉的研究，并正式列入国家863计划，成为国家八五重大关键技术项目和九五重大中试转化项目。转基因抗虫棉作为新的棉花品种类型，在中国种植推广速度相当快。1996年，全国转基因抗虫棉种植面积仅15万亩左右，2000年达到900万亩，2002年达到3750多万亩。在主要产棉区，播种转基因抗虫棉面积最大的三个省是河北、山东和河南。中国农业科学院生物技术研究所已成功地人工合成和改造了来自天蚕蛾的抗菌肽基因，并导入我国马铃薯主栽品种米拉，获得抗病性提高Ｉ∽Ⅲ级的抗青枯病的转基因株系，现已经农业部批准在四川省进行环境释放。011987年我国首次获得转Ｂt基因的烟草和番茄以来，相继获得了转Ｂt基因的棉花、水稻、玉米等。02我国首批列入标识管理的转基因农产品有五个大类：一是大豆种子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕；二是玉米种子、玉米、玉米油、玉米粉；三是油菜种子、油菜籽、油菜籽油、油菜籽粕；四是棉花种子；五是番茄种子、鲜番茄、番茄酱。国际水稻基因组测序计划启动于1998年，是继人类基因组计划后的又一重大国际合作的基因组研究项目。国际水稻测序计划由中国、日本、美国等10个国家和地区参加，测序对象为日本粳米，92％的碱基对解析完毕。解析结果表明，粳米有４亿碱基对，基因为4万至6万个，日本承担了55％的任务，中国承担了10％的任务。中国科学家率先圆满完成第4号染色体精确测序图。测序图拼接后总长为3500万个碱基对，精确度为99.99，覆盖染色体全长序列98％（仅留下7个小的空洞），达到了国际公认的基因组测序完成图的标准。7.1.6水稻基因组计划“中国杂交水稻基因组计划”由中国科学院北京基因组研究所。水稻基因组序列是世界上第一个完成的重要农作物基因组，也是世界上首次利用全基因组“霰弹法”策略对大型植物基因组进行测序。在完成序列分析的同时，在世界上首次研发出全基因组的生物芯片，直接为水稻的功能研究提供最直接和全面的基础科学支持，对阐明水稻杂种优势的分子机理和推动我国水稻的高产、抗病虫害研究具有重要的指导意义。2002年4月5日，《科学》杂志以14页的篇幅发表《水稻(籼稻)基因组的工作框架序列图》，并以青山衬托下的云南哈尼梯田作为该期的封面。同时，《科学》杂志还配以大量评论文章，高度评价这一工作是“具有最重要意义的里程碑性工作”，对“新世纪人类的健康与生存具有全球性的影响”，“永远改变了我们对植物学的研究”，并祝贺论文作者“对世界科学乃至全人类里程碑的贡献”。随后，在GenomeResearch杂志又以封面文章形式发表方法论文章两篇。002年12月12日，中国科学院、科技部、国家计委和自然科学基金委联合举行了“中国水稻(籼稻)基因组‘精细图’完成”新闻发布会，再次将“中国杂交水稻基因组计划”推向一个新的高度。“中国杂交水稻基因组计划”不仅完成了籼稻基因组的工作框架图和基因“精细图”，而