抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的應(yīng)用及其潛在的風(fēng)險(xiǎn) 畢業(yè)論文

《抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的應(yīng)用及其潛在的風(fēng)險(xiǎn) 畢業(yè)論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的應(yīng)用及其潛在的風(fēng)險(xiǎn)抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的應(yīng)用及其潛在的風(fēng)險(xiǎn)摘要:抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物已在很多國(guó)家大規(guī)模種植,并且取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。綜述了抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的應(yīng)用及其潛在的風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)鍵詞:抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物;基因漂流;潛在風(fēng)險(xiǎn)引言:除草劑在作物中的應(yīng)用對(duì)減輕草害引起的損失起了重要作用。但多數(shù)除草劑的除草范圍有限,少數(shù)廣譜除草劑的殺滅范圍往往又包含了需要保護(hù)的植物品種。而新型安全除草劑的開(kāi)發(fā)難度大、費(fèi)用高、耗時(shí)長(zhǎng)。若采用基因工程方法增加現(xiàn)有抗除草劑作物的種類,拓寬除草劑的使用范圍,所需費(fèi)用是設(shè)

2、計(jì)新型除草劑的1%～5%。因此利用生物技術(shù)手段選育抗除草劑作物新品種就成為當(dāng)今的一大重要研究課題。1抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物利用的基因類型抗除草劑基因的研究往往是與廣譜高效除草劑的研究相結(jié)合的,利用的基因主要有兩類,一類是可以改變除草劑靶物敏感性的基因,另一類是除草劑解毒基因[1]。它們主要針對(duì)以下幾種除草劑發(fā)揮作用:1.1草甘膦草甘膦是目前應(yīng)用最為廣泛的非選擇性除草劑。其作用機(jī)理是特異性地抑制EPSPS(5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-分子育種植物學(xué)9抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的應(yīng)用及其潛在的風(fēng)險(xiǎn)磷酸合成酶)的活性。利用源于

3、細(xì)菌、植物抗性細(xì)胞系的EPSPS基因可以大大提高植物對(duì)草甘膦的耐受性。這類基因?qū)霟煵荨⒋蠖?、番茄、馬鈴薯、棉花、玉米等植物已經(jīng)獲得大量耐草甘膦的株系。1.2草丁膦草丁膦是一種滅生性除草劑,可以抑制谷氨酰胺合成酶的作用,使氨積累造成植物中毒而死亡。源于土壤細(xì)菌的bar基因可以編碼草丁膦乙酰轉(zhuǎn)移酶,使草丁膦的自由氨基乙?；瘡亩鴮?duì)其解毒。目前bar基因已導(dǎo)入煙草、番茄、馬鈴薯、水稻、小麥、玉米等植物,獲得了大量草丁膦抗性株系。1.32,4-D2,4-D是一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,可選擇性地抑制雙子葉植物的生長(zhǎng)。源于細(xì)

4、菌的tfDA基因編碼的2,4-D單氧化酶可以將2,4-D氧化解毒,該基因已在大豆等雙子葉植物中顯示了作用[2]。2抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的種植情況抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物是最早進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用的轉(zhuǎn)基因植物之一,現(xiàn)已有水稻、玉米、棉花、大豆、油菜、甜菜等作物的抗除草劑轉(zhuǎn)基因品種進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。1999年全球轉(zhuǎn)基因抗除草劑品種的種植面積約有3100萬(wàn)公頃,約占轉(zhuǎn)基因作物種植面積的78%。其中美國(guó)轉(zhuǎn)基因抗除草劑大豆和棉花的種植面積分別達(dá)到了1500萬(wàn)公頃和320萬(wàn)公頃,分別占其相應(yīng)作物面積的50%和40%。阿根廷轉(zhuǎn)基因抗除草

5、劑大豆的種植面積占其大豆種植面積的90%,達(dá)640萬(wàn)公頃。加拿大轉(zhuǎn)基因抗除草劑油菜的種植面積占其油菜種植面積的62%,達(dá)340萬(wàn)公頃。在六類轉(zhuǎn)基因性狀中,有4個(gè)單一性狀和2個(gè)復(fù)合性狀。其中抗除草劑占36%、品質(zhì)占19%、抗蟲(chóng)占15%、抗病毒占10%、抗蟲(chóng)+抗除草劑占10%、分子育種植物學(xué)9抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的應(yīng)用及其潛在的風(fēng)險(xiǎn)雄性不育+抗除草劑占10%[3]。2000年全球抗除草劑作物的種植面積已達(dá)3490萬(wàn)公頃,其中抗除草劑的大豆、玉米、棉花的種植面積占全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積的74%,居第一位。3抗除草劑

6、轉(zhuǎn)基因作物的研究現(xiàn)狀從1983年第一個(gè)抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物煙草問(wèn)世以來(lái),國(guó)外各大公司已利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出多種抗除草劑作物。其中美國(guó)孟山都公司以其擁有廣譜、高效除草劑“農(nóng)達(dá)”的優(yōu)勢(shì)而率先開(kāi)始抗除草劑品種的開(kāi)發(fā)。目前已實(shí)現(xiàn)商品化的有以下作物:美國(guó)孟山都公司開(kāi)發(fā)的一系列抗“農(nóng)達(dá)”的大豆、棉花、玉米、油菜、向日葵和甜菜。艾格福公司培育的抗草銨膦的大豆、玉米、油菜、甜菜、棉花與水稻。美國(guó)氰胺公司培育的抗咪唑啉酮類的玉米、油菜、甜菜、小麥與水稻等。1987～1993年美國(guó)農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)的400多個(gè)有關(guān)轉(zhuǎn)基因植物研究課題中,

7、涉及除草劑抗性的占34%,達(dá)145個(gè)[4]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前已有近300種植物先后培育出抗除草劑品種。如抗磺酰尿類除草劑的作物有油茶、水稻、亞麻、煙草、棉花、番茄、油菜、玉米、大豆等?？共蒌@膦的作物有玉米、水稻、棉花、大豆、油菜、馬鈴薯、番茄等。我國(guó)抗除草劑基因工程的研究始于80年代,由中國(guó)科學(xué)院遺傳所與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所合作,獲得轉(zhuǎn)基因抗阿特拉津的大豆,這是我國(guó)獲得最早的轉(zhuǎn)基因抗除草劑作物。目前我國(guó)已獲得的抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物有抗Basta水稻、小麥;抗2,4-D棉花;抗阿特拉津大豆和抗溴苯腈油菜、小麥

8、。4抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的潛在風(fēng)險(xiǎn)分子育種植物學(xué)9抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的應(yīng)用及其潛在的風(fēng)險(xiǎn)雖然抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物在高效、經(jīng)濟(jì)和無(wú)公害方面有著十分誘人的優(yōu)勢(shì),但抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物在田間釋放帶來(lái)的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和可能帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題同樣值得深入研究。有關(guān)轉(zhuǎn)基因植物的入侵危害、抗性監(jiān)測(cè)、對(duì)非靶標(biāo)有益生物等安全性評(píng)價(jià)已有大量報(bào)道[5～7]。這些研究表明轉(zhuǎn)基因植物在生態(tài)學(xué)方面主要的潛在風(fēng)險(xiǎn)一是轉(zhuǎn)基因植物本身帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn),二是轉(zhuǎn)基