中國轉(zhuǎn)基因在棉花領域研發(fā)應用的二十年
1.6其他性狀如早衰、耐澇以及特殊用途等轉(zhuǎn)基因棉花
目前，生產(chǎn)應用的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)棉花品種均具有早衰的特征，限制了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)棉花品種的推廣應用。利用基因工程技術延緩棉花的生長發(fā)育過程中的早衰現(xiàn)象，對具有早衰特性的棉花高產(chǎn)品種的培育和推廣應用具有重要意義。李靜等克隆獲得了異戊烯基轉(zhuǎn)移酶基因ipt，該基因編碼的蛋白是細胞分裂素生物合成途徑中的關鍵酶。將該基因?qū)朐缢バ完懙孛奁贩N中棉所10號中，通過對轉(zhuǎn)基因棉花進行葉綠素和細胞分裂素含量的測定及形態(tài)觀察，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因棉花的早衰性狀得到延遲。
在中國南方濕度大或者雨水多的地方，由于棉花不耐濕和澇的特性，雨季來臨時會引起棉花大量落鈴導致減產(chǎn)，限制了棉花種植業(yè)的發(fā)展。利用基因工程技術將耐澇基因?qū)朊藁�，培育耐澇棉花新材料，不僅可以保證棉花穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，而且可以通過將其他地區(qū)不耐澇的棉花培育為耐澇材料，為遺傳育種提供更加豐富的資源材料。中國農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究所作物分子育種課題組將來源于透明顫菌血紅蛋白基因(vgb)經(jīng)過密碼子優(yōu)化設計后導入棉花，培育出高耐澇的轉(zhuǎn)基因棉花新材料，該材料在地下部分封閉的澇池內(nèi)表現(xiàn)良好，比對照材料增產(chǎn)20%以上。
上述不同類型轉(zhuǎn)基因棉花的獲得，極大地豐富了中國的棉花種質(zhì)資源，促進了中國棉花的育種研究。
2棉花的遺傳轉(zhuǎn)化方法
遺傳轉(zhuǎn)化方法是進行基因功能分析和改良作物性狀的必要手段。主要的植物遺傳轉(zhuǎn)化技術可分為兩大類：第一類是直接基因轉(zhuǎn)移技術，包括基因槍法、原生質(zhì)體法、脂質(zhì)體法、花粉管通道法、電激轉(zhuǎn)化法、PEG介導轉(zhuǎn)化方法等，以基因槍轉(zhuǎn)化法和花粉管通道法為代表。第二類是生物介導的轉(zhuǎn)化方法，主要有農(nóng)桿菌介導和病毒介導等轉(zhuǎn)化方法，其中農(nóng)桿菌介導的轉(zhuǎn)化方法操作簡便、成本低、轉(zhuǎn)化率高，廣泛應用于單、雙子葉植物的遺傳轉(zhuǎn)化。隨著科學技術的不斷發(fā)展，近年來，逐漸發(fā)展了一些新的轉(zhuǎn)化技術，如莖尖或芽尖轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌菌液浸染法以及納米載體花粉介導法等。這些轉(zhuǎn)化方法的興起及廣泛應用對轉(zhuǎn)基因育種具有重要意義，極大地加快了農(nóng)作物改良以及新品種選育的步伐。
3轉(zhuǎn)基因植物安全性評價
一系列具有優(yōu)良性狀(如抗蟲、抗除草劑等)的轉(zhuǎn)基因作物新品種的大面積推廣種植在帶來直接經(jīng)濟與生態(tài)效益的同時，也為解決未來世界糧食、能源危機提供了新的途徑。但同時，轉(zhuǎn)基因技術也存在一定的風險。近年來，轉(zhuǎn)基因生物安全問題在全世界范圍內(nèi)引起了廣泛關注。目前對轉(zhuǎn)基因植物的安全性評價主要集中在2個方面，一是環(huán)境安全性，另一是食品安全性。
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