生物技术与农牧业个体创新.doc

生物技术与农牧业个体创新 【摘要】:现今由于科学技术的迅速发展,生物技术也随之突飞猛进的前进,给人们的生活带来巨大改变,也在生物技术的变革中得到了推进,作物新品种的培育,改良,一次次提高着粮食产量,也需要大量的牧草及饲料的供应,所以农牧业品种的创新不得不被重视【关键字】:生物技术,农业,牧业,创新,培育 生物技术用我个人观点解释就是利用现代各种先进技术对对生命,其目的就是为人类服务 生物技术(biotechnology)的科学阐述是:,以人们意志设计,对生物或生物的成分进行改造和利用的技术?现代生物技术综合分子生物学?生物化学?遗传学?细胞生物学?胚胎学?免疫学?化学?物理学?信息学?计算机等多学科技术,可用于研究生命活动的规律和提供产品为社会服务等? 1.生物技术发展史 1.1 传统生物技术 传统生物技术主要是通过微生物的初级发酵来生产品,例如早期的酱 最早的生物技术据记载为8000 人类驯化种植谷物和饲养家畜, 土豆首次培养成食物?而生物技术最早的应用为4000-2000 B.C. 【1】 生物技术首次被人类利用:埃及人用酵母发酵制作面包和啤酒 中国 巴比伦人选择性地将某些雄性树的花粉授予雌性树来培育棕榈树 中国在石器时代的早期已能种植谷物, 并实行轮作制度;石器时代的后期能进行酒精发酵 1.2近代生物技术 1590年Janssen 发明显微镜?人类可以进一步观察细胞等微小组织?到1663年Hooke发现细胞的存在,,生物技术得以促进,进入细胞水平?近代生物技术开始?从此,人类便不断的发现各种生命组织?1830年发现蛋白质1833年首次发现酶,并分离成功1870-1890年采用 Darwin的理论,植物育种者培育出杂交棉花,开发出数百种优良形状William James Beal在实验室首次生产出杂交玉米 1919在出版物中首次应用生物技术(biotechnology)这一术语 2.生物技术与农牧业 2.1 我国现今农业发展 我国农业生物技术起步晚, 与发达国家有一定差距,但发展顺利,进步较快,在国家政策的扶植下,尤其是在国家“863”计划,“973”计划和 “国家转基因植物研究与产业化专项”的直接支持下,已取得了很大的成绩,目前,我国农业生物技术的整体水平在发展中国家处于领先地位,一些领域已经进入国际先进行列? 我国是世界上继美国之后,第二个拥有自主研制抗虫棉技术的国家;我国转基因水稻的研制处于世界先进水平? 我国在组织培养的应用与开发方面一直处于国际领先地位,【2】 2.1.1 基因工程的应用 抗病基因工程? 植物病毒常常造成农作物大幅度减产,1986 年,首次将烟草花叶病毒(TMV)外壳蛋白(CP)基因导入烟草,培育出抗 TMV 的工程植株,开辟了植物抗病毒素基因工程的新纪元? 品质改良基因工程? 目前利用转基因植物可以有效地改良植物的品质特性? 北京大学已将编码必需氨基酸的基因转入马铃薯,获得含高必需氨基酸的马铃薯品系? 中国农业大学成功地将高赖氨酸基因导入玉米,获得的转基因玉米中赖氨酸含量比对照提高 10%?华中农业大学和中国科学院植物研究所分别获得了延迟成熟的转基因番茄,这是控制植物发育的基因工程中较为成熟的技术 2.2.2 细胞工程的应用 花药培养? 花药培养通过单倍体育种容易获得纯合体及纯合隐性基因的表达, 大大缩短了育种周期, 提高了选择效率? 我国 20 世纪 70 年代以来获得的花药再生植株达 40 多种(全世界约 20余种),其中小麦?水稻?烟草等主要农作物花培新品种种植面积达 10 万公顷居世界领先水平?细胞融合技术? 植物体细胞融合的基础是原生质体的培养及从原生质体再生完整植株? 据统计,世界上已有 120 多种原生质体再生植株;我国已在水稻?小麦?玉米等作物上获得原生质体再生植株,并成功地进行了小麦与黑麦草?柑桔等? 3. 农牧业新品种的创造 农业作为重要的产业,当今世界人口数量庞大,为满足人类的需求,提高粮食产量迫在眉睫,所以转基因高产品种便应运而生? 3.1水稻新品种 转 PEPC 和 PPDK 双基因水稻随高温高光逆境的加剧,SOD?POD?CAT 诱导活性逐步增强且维持较高水平,O2-的产生速率较低,MDA 积累较少,维持较稳定的光系统Ⅱ活性和较高光合能力,比原种水稻更具耐光优势 ? 20 世纪 90 年代以来,随着转基因技术和分子生物技术的发展,人们尝试用基因工程技术将玉米 C4光合酶基因导入 C3植物水稻中,从而获得不同高表达的转C4光合基因水稻[3]?近年来,关于玉米 C4光合途径关键酶PEPC?PPDK?NADP - ME等基因被成功转入水稻的研究备受关注[4] 水稻抽穗期的长短主要由品种的感光性?感温性和基本营养生长性决定,不同