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轉基因大豆介紹

  作者: 來源: 日期:2003-01-01  
1994年,美國孟山都(Monsanto)公司推出的商品名為Roundup Ready Soybean (簡稱RR大豆) 的轉基因抗除草劑大豆獲準推廣,成為最早獲準推廣的轉基因大豆品種。農達(Roundup)是一種非選擇性廣譜除草劑, 其有效成分為草甘膦,自1974年在美國率先注冊以來,現已在世界上100多個國家注冊推廣。農達毒性小,對環境較為安全,實驗室研究未發現其有致癌性、致畸性、致突變性。動物可通過腎臟將草甘膦降解,土壤微生物可將草甘膦最終分解為二氧化碳和無機鹽。其殺草原理是抑制植物必需脂肪酸生物合成途徑中EPSP合成酶的活性,從而使雜草致死。在某些細菌中EPSP合成酶的化學結構與植物及其它細菌有所不同,其活性不易受抑制。將這種對草甘膦不敏感的EPSP合成酶基因導入大豆,使大豆不受草甘膦影響。這種轉基因大豆稱為RR大豆。

  此外,Aventis公司獲準推廣抗廣譜除草劑Glufosinate的轉基因大豆;杜邦(Dupont)公司于1997年獲美國食品藥物管理局(FDA)批準,推廣高油酸(70%)轉基因大豆;目前,低亞麻酸(2%)大豆、低棕櫚酸(4%)大豆、高硬脂酸(28%)大豆、高棕櫚酸(27%)大豆等轉基因品種已在美國培育成功。

  轉基因大豆自推廣以來,種植面積迅速擴大。1996年美國農達轉基因大豆種植面積為50萬公頃,1997年升至445萬公頃,1998年1300萬公頃,1999年高達1620萬公頃,占全美大豆50%以上;阿根廷年產大豆近2000萬公頃,其中70%-90%為轉基因大豆。其轉基因大豆生產成本比傳統大豆低30%-35%,而產量高15%-20%。

  抗廣譜除草劑轉基因大豆的優點在于能夠大幅度減少除草劑的用量,噴灑農藥的時期不受大豆生長發育期的制約,農民只根據雜草發生的情況用藥;用藥次數從5-7次減少到1-2次,降低能耗及水土流失。通過轉基因方法可改良大豆的性狀、提高大豆油的營養價值、氧化穩定性及功能性,有助于提高油脂產品的附加值。

  轉基因大豆育種的發展領域

  轉基因大豆育種的發展領域有:

  一、繼續重視單一性狀如抗除草劑、抗蟲等的改良。

  二、對品質性狀、農藝性狀及多種性狀的改良。

  三、對非生物逆境如干旱、鹽漬、低溫、紫外線輻射、惡劣條件的耐性。

  當前的重點領域為:

  (1)改良脂肪酸的組成,增強功能性,滿足市場需求。

  (2)改良氨基酸成分,提高營養價值。

  (3)降低植酸磷含量,提高大豆對動物的營養價值,減少家禽對環境的磷排放。

  (4)增加蔗糖含量和甜度,降低水蘇糖的含量,提高大豆的可消化性,改善適口性。

  (5)將大豆作為生物反應器,利用其高蛋白的特性,生產高價值蛋白藥物。

  獲得轉基因大豆的方法

  大豆轉基因方法主要有農桿菌介導法和基因槍法,前者更為常用;轉移外源基因也有成功的事例。

  農桿菌介導法:農桿菌,包括根癌農桿菌(含有Ti 質粒)和發根農桿菌(含有Ri 質粒)能夠整合單個或少數拷貝的外源基因,與植物細胞在一定的培養條件下共同培養一段時間就可以得到很高的轉化頻率。已經成為研究者們首先考慮并廣為采用的轉化方法。

  基因槍法:基因粒子槍依賴粒子加速轟擊胚性懸浮細胞系和胚性組織,將基因(一般為質粒DNA)直接打入完整的植物細胞。轟擊材料可以是愈傷組織、分生組織、花粉和莖尖。該技術成功的關鍵是要能夠從轉化細胞再生出可育的植株,即所用細胞系的再生能力。許多研究表明幼胚組織是最好的材料。花粉管通道法:介導的遺傳轉化是一種借助于植物自身的種質細胞卵細胞或受精卵為轉化對象的直接轉化技術,外源基因或DNA可以通過花粉管通道進入受精胚囊,因而稱為花粉管通道法(途徑)。由于具備無基因型限制和易于實現大規模基因轉化的特點,可以在開花植物和不同物種之間實現基因的轉移,使受體物種在獲得新的基因型的同時,也獲得轉基因所表達的新的表型性狀。

  轉基因大豆再生、轉化的低頻率農桿菌限制了轉基因育種的效率;因而需建立和優化不依賴于基因型的大豆轉化系統。常規育種方法是不可缺少的手段,獲得的轉基因植株需與綜合性狀好的優良品種雜交,并以后者為輪回親本回交,轉育成綜合性狀優良又具有特異轉移性狀的商業品種。

  --中國大豆網

   
 
 
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