20世纪生命科学给人类的礼物——ＧＭ F

　　转基因抗病植物的基本原理，它的利与弊？

　你是如何理解转基因作物的生态风险的？

植物抗病基因工程的基本原理与方法

植物抗病基因工程是通过分子生物学技术获得对植物病害（病毒、细菌、真菌、线虫等病害）具有一定抗性的转基因植株。

植物转基因技术利用重组DNA的方法直接将目的基因导入到植物有性杂交的限制，基因交流的范围无限扩大，可将病毒、细菌、远缘植物、动物、人类甚至人工合成的基因导入植物，可以人为地有目的组合基因，改变生物的遗传性能，而且育种效率高，所以应用前景十分广阔。

1 植物抗病基因工程策略

1.1 导入植物抗病相关基因和病原菌致病相关基因

1.2 导入植物防卫基因

1.3 导入降解病原物致病因子基因

1.4 导入其它蛋白基因

2.1 目的基因的分离和鉴定

对已知序列进行分子克隆   

 从蛋白质到基因序列    

PCR扩增  构建cDNA文库  构建基因组文库

与已知基因紧密连锁基因的分离

 根据植株或细胞表型变异进行基因分离        

2.2 表达载体的构建

目的基因分离后，往往需要经过修饰才能应用于植物基因工程。构建植物表达载体就是在目的基因的5’端加上启动子，在基因的3’端加上中止子，以便使外源基因能在植物中有效地表达，充分发挥其功能。

2.3 目的基因向植物的转化

植物细胞遗传转化系统可分为两大类：以载体为介导的基因转化（vector mediated gene transfer）和DNA直接转化（naked DNA transfer）。

2.4 转化植物细胞的筛选及转基因植物的鉴定

  植物外植体经过农杆菌或DNA直接转化后，大部分细胞是没有转化的，只有极少数是转化的，这就需要采用特定的的方式将未转化细胞与转化细胞区分开来，淘汰未转化的细胞，然后利用植物细胞的全能性在适宜的环境条件下使转化的细胞再生成可育的转基因植株。

      ◆  目前，转化细胞与非转化细胞的区分及非转化细胞的淘汰常采用抗菌素抗性基因及抗除草剂基因，总称筛选标记。植物基因工程中常用的筛选标记是nptⅡ（neomycin phosphotransferase）基因和cat（chloramphenicol acetyltr-ansferase ）基因

转基因抗病植物带来的好处

使植物具有病毒，细菌，真菌病害抗性

使某些作物品种具有特定除草剂的能力

增强植物对环境的抗逆能力，如冷，热，旱，盐碱和重金属土壤

利用转基因抗病植物产生医用疫苗

其它作用

         1.降低农业生产成本，提高农业生产效率

          2.有效缓解人类的粮食问题，能源问题

          3.可以增加可利用土地资源，扩大绿地植物面积

          4.可以提高人类的生活质量和健康水平

转基因抗病植物存在的风险

一.对人类的存在的安全隐患

没有经过长期的安全性研究

引起人类过敏反应 

产生对人类不利的毒素副产品 

二.对生态系统（包括环境）的风险

  1. 转基因技术本身的不足

 2. 非目标生物造成危害，使物种多样性的破坏 

 3.引进自然界不存在的新物种 

 4. 基因的污染，使天然基因库受损

 5.增强了杀虫剂的使用，使环境污染

转基因作物存在的生态风险

   1.转基因及其产物在环境中的残留

    2.目标生物体对农药产生耐受性

    3.增加农用化学品的使用

    4.不可预知的转基因及其表达的不稳定性

    5. 产生超级杂草

    6.作物营养价值下降

7.作物多样性下降

对非目标生物的风险

   花粉或种子的扩散造成的遗传污染

    转基因或启动子的水平表达

    转基因向微生物传递

通过重组产生新的病毒

此外，转基因作物的兴起与欧洲疯牛病、“二恶英”污染、禽流感、口蹄疫等一连串事件恰好处于同一时期，对转基因技术缺乏了解，特别是媒体对转基因技术健康风险的肆意夸大这让对食品安全问题十分谨慎的欧洲人有了质疑转基因作物的“心理诉求”。欧盟委员会几年前的一项调查显示，56%的欧盟国家公民敌视转基因技术。

我们应该看到，有关于转基因作物的风波不断,但近十年来，科学家曾多次得出转基因作物可能损害健康的研究结论，但最终都因证据不足，被业内或权威机构否决，而转基因技术在改良作物性状、提高产量等方面的贡献，则是有目共睹的。

 所以科学家们在瞻仰植物基因技术美好前景的时候，也要留意这种技术的安全性问题。