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转基因大豆介绍

2019-10-13 00:35:07来源:励志吧0次阅读

转基因大豆介绍

1994年,美国孟山都(Monsanto)公司推出的商品名为RoundupReadySoybean(简称RR大豆)的转基因抗除草剂大豆获准推广,成为最早获准推广的转基因大豆品种。农达(Roundup)是一种非选择性广谱除草剂,其有效成分为草甘膦,自1974年在美国率先注册以来,现已在世界上100多个国家注册推广。农达毒性小,对环境较为安全,实验室研究未发现其有致癌性、致畸性、致突变性。动物可通过肾脏将草甘膦降解,土壤微生物可将草甘膦最终分解为二氧化碳和无机盐。其杀草原理是抑制植物必需脂肪酸生物合成途径中EPSP合成酶的活性,从而使杂草致死。在某些细菌中EPSP合成酶的化学结构与植物及其它细菌有所不同,其活性不易受抑制。将这种对草甘膦不敏感的EPSP合成酶基因导入大豆,使大豆不受草甘膦影响。这种转基因大豆称为RR大豆。

此外,Aventis公司获准推广抗广谱除草剂Glufosinate的转基因大豆;杜邦(Dupont)公司于1997年获美国食品药物管理局(FDA)批准,推广高油酸(70%)转基因大豆;目前,低亚麻酸(2%)大豆、低棕榈酸(4%)大豆、高硬脂酸(28%)大豆、高棕榈酸(27%)大豆等转基因品种已在美国培育成功。

转基因大豆自推广以来,种植面积迅速扩大。1996年美国农达转基因大豆种植面积为50万公顷,1997年升至445万公顷,1998年1300万公顷,1999年高达1620万公顷,占全美大豆50%以上;阿根廷年产大豆近2000万公顷,其中70%-90%为转基因大豆。其转基因大豆生产成本比传统大豆低30%-35%,而产量高15%-20%。

抗广谱除草剂转基因大豆的优点在于能够大幅度减少除草剂的用量,喷洒农药的时期不受大豆生长发育期的制约,农民只根据杂草发生的情况用药;用药次数从次减少到次,降低能耗及水土流失。通过转基因方法可改良大豆的性状、提高大豆油的营养价值、氧化稳定性及功能性,有助于提高油脂产品的附加值。

转基因大豆育种的发展领域

转基因大豆育种的发展领域有:

一、继续重视单一性状如抗除草剂、抗虫等的改良。

二、对品质性状、农艺性状及多种性状的改良。

三、对非生物逆境如干旱、盐渍、低温、紫外线辐射、恶劣条件的耐性。

当前的重点领域为:

(1)改良脂肪酸的组成,增强功能性,满足市场需求。

(2)改良氨基酸成分,提高营养价值。

(3)降低植酸磷含量,提高大豆对动物的营养价值,减少家禽对环境的磷排放。

(4)增加蔗糖含量和甜度,降低水苏糖的含量,提高大豆的可消化性,改善适口性。

(5)将大豆作为生物反应器,利用其高蛋白的特性,生产高价值蛋白药物。

获得转基因大豆的方法

大豆转基因方法主要有农杆菌介导法和基因枪法,前者更为常用;转移外源基因也有成功的事例。

农杆菌介导法:农杆菌,包括根癌农杆菌(含有Ti质粒)和发根农杆菌(含有Ri质粒)能够整合单个或少数拷贝的外源基因,与植物细胞在一定的培养条件下共同培养一段时间就可以得到很高的转化频率。已经成为研究者们首先考虑并广为采用的转化方法。

基因枪法:基因粒子枪依赖粒子加速轰击胚性悬浮细胞系和胚性组织,将基因(一般为质粒DNA)直接打入完整的植物细胞。轰击材料可以是愈伤组织、分生组织、花粉和茎尖。该技术成功的关键是要能够从转化细胞再生出可育的植株,即所用细胞系的再生能力。许多研究表明幼胚组织是最好的材料。花粉管通道法:介导的遗传转化是一种借助于植物自身的种质细胞卵细胞或受精卵为转化对象的直接转化技术,外源基因或DNA可以通过花粉管通道进入受精胚囊,因而称为花粉管通道法(途径)。由于具备无基因型限制和易于实现大规模基因转化的特点,可以在开花植物和不同物种之间实现基因的转移,使受体物种在获得新的基因型的同时,也获得转基因所表达的新的表型性状。

转基因大豆再生、转化的低频率农杆菌限制了转基因育种的效率;因而需建立和优化不依赖于基因型的大豆转化系统。常规育种方法是不可缺少的手段,获得的转基因植株需与综合性状好的优良品种杂交,并以后者为轮回亲本回交,转育成综合性状优良又具有特异转移性状的商业品种。

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