雜交水稻轉基因試析范文

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編者按：本文主要從國內外的轉基因技術；我國轉基因技術在水稻上的應用及研究進展；結語，對雜交水稻轉基因進行講述。其中，主要包括：水稻是我國的重要經濟作物和糧食作物、稻轉基因研究是國內外植物分子遺傳學研究的熱點之

一、轉基因技術在提高水稻植株的抗Basra除草劑的成果、轉基因技術在提高水稻植株的抗鹽能力的成果、轉基因可提高水稻植株的抗稻瘟菌能力、隨著科學技術的日新月異，基因技術也日趨完善，水稻轉基因研究領域將會更加廣泛、轉基因水稻的研究大部分還處在實驗室階段，能大規模應用于農業生產的轉基因水稻品種還未見報道，具體材料請詳見：

[論文關鍵詞]水稻轉基因

[論文摘要]稻轉基因研究是國內外植物分子遺傳學研究的熱點之一。目前，水稻轉基因研究在我國已取得顯著進展。詳細介紹轉基因技術，并闡明我國轉基因技術在水稻上的應用及研究進展，

水稻是我國的重要經濟作物和糧食作物。水稻分布極其廣泛，由于生態環境的復雜性和所處地理環境的影響，水稻在漫長的進化過程中，形成了極其豐富的遺傳多樣性，染色體組型和數目復雜多樣，成為研究稻種起源、演化和分化必不可少的材料。

植物轉基因技術是利用遺傳工程手段有目的地將外源基因或DNA構建，并導入植物基因組中，通過外源基因的直接表達，或者通過對內源基因表達的調控，甚至通過直接調控植物相關生物如病毒的表達，使植物獲得新性狀的一種品種改良技術。它是基因工程、細胞工程與育種技術的有機結合而產生的一種全新的育種技術體系。轉基因技術可以將水稻基因庫中不具備的各種抗性或抗性相關基因轉入水稻，進一步拓寬了水稻抗病基因源，為抗病育種提供了一條新途徑。

一、國內外的轉基因技術

轉基因技術自20世紀70年代誕生以來，已經取得迅速的發展。到目前為止，中國已經是全球第4大轉基因技術應用國。

轉基因生物技術的應用，大多分布在抗蟲基因工程、抗病基因工程、抗逆基因工程、品質基因工程、品質改良基因工程、控制發育的基因工程等領域。中國是繼美國之后育成轉基因抗蟲棉的第二個國家。現在河北省與美國孟山都合作育成33B抗蟲棉（高抗棉鈴蟲、抗枯萎病、耐黃萎病）。由中國農科院生物中心、江蘇省農科院導入Bt基因，由安徽省種子公司，安徽省東至縣棉種場共同選育的抗蟲棉“國抗1號”在安徽省已通過審定。國際水稻所將抗蟲基因導入水稻，育成抗二化螟、縱卷葉螟的轉基因水稻。中國農科院、中國農業大學、中國科學院、河南農科院等許多科研單位和高校將幾丁質酶和葡聚糖酶雙價基因導入小麥育成抗病轉基因小麥、轉基因煙草、轉基因水稻等等。英國愛丁堡大學將水母發光基因導入煙草、芹菜、馬鈴薯等作物，獲得發光作物，驅趕害蟲。

至于油菜方面利用轉基因工程培育雄性不育系及其恢復系的研究，亦取得了突破性的進展。比利時為了提高菜餅粗蛋白質的含量，將一種草控制的蛋白質基因轉移到油菜上來，選出高蛋白質含量的轉基因油菜品種。瑞典Svalow-Weibull等公司利用基因工程技術將外源基因導入甘藍型油菜，培育成抗除草劑油菜新品種；比利時PGS公司采用基因工程手段創造出新的油菜授粉系統；法國應用原生質體融合技術將蘿卜不育細胞質的恢復基因引入甘藍型油菜，充分利用蘿卜不育細胞質不育徹底的特性，實現了蘿卜不育細胞質的三系配套，對推動全球雜交油菜育種具有革命性的影響。

二、我國轉基因技術在水稻上的應用及研究進展

我國是農業超級國，因此，中國人吃飯問題的關鍵是水稻問題（高產和抗性問題），而水稻問題的核心便是轉基因技術在水稻中的成功應用。

近年來，植物抗病毒基因工程的技術路線已趨向成熟，國內外相繼開展了水稻東格魯病、條紋葉枯病、黃矮病、矮縮病等8種病毒病的轉基因育種研究，將各病原病毒的外殼蛋白基因、復制酶基因、編碼結構或非結構蛋白基因干擾素CDNA等分別導入水稻，獲得了抗不同病毒病的轉基因株系或植株。在我國，轉基因技術在水稻中的應用已經取得了驚人的成果。

（一）轉基因技術在提高水稻植株的抗Basra除草劑的成果

王才林等利用花粉管通道法將抗Basta除草劑的bar基因導入水稻品系“E32”，獲得轉基因植株。抗性鑒定表明，轉基因植株能充分表達對Basta除草劑的抗性；通過對轉基因植株后代PCR分析，證實bar基因已整合到受體植株的基因組中，遺傳分析表明，bar基因能在有性生殖過程中傳遞給后代，并在T代開始分離出抗性一致的穩定株系。段俊等利用轉基因技術，成功將抗除草劑bar基因轉入水稻恢復系明恢86，并在此基礎上育成了明恢63B、優68B、雙七B等抗除草劑轉bar基因恢復系30多個。同時利用明恢86B選配出了抗除草劑轉bar基因雜交稻II優86B及特優86B等。大田結果表明：轉入的bar基因能穩定遺傳，并在不同生育期表達對除草劑的抗性，沒有出現基因沉默現象，也未發現bar基因的漂移現象。（二）轉基因技術在提高水稻植株的抗鹽能力的成果

孔瑾研究表明，OSZFP1(水稻鋅指蛋白1)基因編碼的蛋白含有3個推測的Cys2／Cys2一型鋅指結構域，它的表達受鹽脅迫負調控。其構建了以35S為啟動子的OsZFP1基因的植物表達載體，并將其轉入擬南芥植物和水稻愈傷組織中以過量表達OSZFP1基因。轉基因的擬南芥植株和水稻愈傷組織對鹽處理的敏感性都比野生型要高。這一結果表明OSZFP!基因可能編碼一種負調控蛋白，它可能抑制某些鹽誘導基因的表達。朱寶成等成功構建了一種被稱為脯氨酸合成酶的基因，之后將這種基因導入水稻懸浮細胞，從而得到轉基因水稻植株。同時，這種基因在一種啟動子的作用下，不斷積累脯氨酸合成酶，水稻依靠這種脯氨酸含量的增加提高其抗旱耐鹽堿的能力。

（三）轉基因技術在提高水稻植株抗病原菌入侵的能力的成果

黎軍英等用PAL(苯丙氨酸解氨酶)基因正義和反義轉化水稻，獲得了70株轉基因植株。選擇正義轉化植株(1s)和反義轉化植株(4a)進行稻瘟病菌接種，針對病原物侵染，ls的PAL活性上升更快，幅度更大。觀察水稻葉片超微結構發現，ls的細胞具有更強的抵抗病原菌入侵的能力，其過氧化物酶活性也比對照組和4a要高。程志強等對轉豌豆鐵蛋白基因水稻T。代的53個株系進行PCR檢測，52個株系能擴增出陽性PCR產物。通過測定光合作用過程中最大光化學通量分析了由百草枯(除草劑)處理引起的2代水稻葉片的氧化損害。與未轉基因水稻相比，轉Fer基因水稻的葉片對氧化脅迫的耐受能力有不同程度的增強。

（四）轉基因可提高水稻植株的抗稻瘟菌能力

彭昊等將具有廣譜抗病作用的葡萄糖氧化酶(GO)基因插入具有潮霉素抗性選擇標記的雙元載體pCAMBIA1301，構建了水稻高效表達的新載體pCAG1301。將此質粒導入根癌農桿菌菌株LBA4404后，轉化粳稻品種日本晴的幼胚，并由篩選出的潮霉素抗性愈傷組織分化再生植株。對所得潮霉素抗性水稻植株的Southernblot雜交分析表明，GO基因已整合到受體基因組。淀粉一碘化鉀顯色反應檢測到了轉基因植株產生的過氧化氫。這證實GO基因表達產生的葡萄糖氧化酶已經在水稻中發揮功能。

三、結語

綜上所述，稻轉基因研究已取得很大進展。但并不表示不存在問題。主要表現為：（1）轉基因水稻的研究大部分還處在實驗室階段，能大規模應用于農業生產的轉基因水稻品種還未見報道。（2）還未能定點、定量地將外源基因引入到水稻受體基因組中，從而未能獲得穩定遺傳高效表達的轉基因植株。

隨著科學技術的日新月異，基因技術也日趨完善，水稻轉基因研究領域將會更加廣泛。水稻轉基因不僅能應用于農業研究，將來人們有可能對水稻基因組進行有目的的基因操作，加速轉基因水稻在農業生產上的應用。

參考文獻：

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新晨