畜牧獸醫(yī)2生物技術(shù)知識蠶桑生物技術(shù)之一B課件

2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)1講課內(nèi)容：植物轉(zhuǎn)基因育種研究進(jìn)展遺傳轉(zhuǎn)化中常用的標(biāo)記基因轉(zhuǎn)基因抗蟲植物研究進(jìn)展

SARS病毒疫苗研制的策略酵母雙雜交系統(tǒng)植物功能基因組研究技術(shù)蛋白質(zhì)組學(xué)及其研究技術(shù)（1、2）作業(yè)：每人提交課程論文1篇，并做報(bào)告2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)1講課內(nèi)容：2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)2一、植物育種的基本內(nèi)涵變異=======選擇二、轉(zhuǎn)基因育種的特點(diǎn)1、轉(zhuǎn)基因育種的基本概念

根據(jù)育種目標(biāo)，從供體生物中分離或提取目的基因，經(jīng)過DNA重組與遺傳轉(zhuǎn)化或直接運(yùn)載，使目的基因進(jìn)入受體植物，通過篩選獲得目標(biāo)性狀發(fā)生定向變異的遺傳工程體，經(jīng)田間實(shí)驗(yàn)和大田選擇，形成新品種或新種質(zhì)資源。2、轉(zhuǎn)基因育種的特點(diǎn)與常規(guī)育種技術(shù)相比，轉(zhuǎn)基因育種具有以下特點(diǎn)：⑴打破生物分類界限，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣遺傳物質(zhì)的滲透。⑵可以定向創(chuàng)造變異。⑶只改變個(gè)別性狀，育種速度快。

植物轉(zhuǎn)基因育種研究進(jìn)展2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)2一、植物育種的基本內(nèi)涵植物2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)3植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)示意圖2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)3植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)示意圖2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)4三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系

重組DNA入植物培養(yǎng)再生選擇轉(zhuǎn)化體

新品種技術(shù)體系包括：1、重組DNA技術(shù)：

目的基因的制備所用載體

A

克隆載體：E.coli的多拷貝小質(zhì)粒，保存和克隆目的基因B

中間克隆載體：在大腸桿菌質(zhì)粒中插入T-DNA片段、目的基因和標(biāo)記基因，是構(gòu)建中間表達(dá)載體的基礎(chǔ)。表達(dá)載體含植物特異啟動(dòng)子的中間載體，是作為構(gòu)建轉(zhuǎn)化載體的基礎(chǔ)。C

卸甲載體：解除Ti、Ri致瘤，構(gòu)建轉(zhuǎn)化載體的受體質(zhì)粒D轉(zhuǎn)化載體：導(dǎo)入目的基因的載體，由卸甲載體和中間表達(dá)載體構(gòu)建而成。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可分為一元載體系統(tǒng)和雙元載體系統(tǒng)，T-DNA與Vir基因是否在兩個(gè)獨(dú)立的質(zhì)粒上2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)4三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)5三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系2、遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)①重組DNA導(dǎo)入植物細(xì)胞或組織：載體轉(zhuǎn)化系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)化系統(tǒng)種質(zhì)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)評價(jià)轉(zhuǎn)化方法的指標(biāo)：A轉(zhuǎn)化率；B工作效率；C適用范圍；D重復(fù)性；E操作；F獲得轉(zhuǎn)基因植株的速度。2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)5三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系22022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)6農(nóng)桿菌共培養(yǎng)侵染誘導(dǎo)愈傷組織分化生芽生根葉盤轉(zhuǎn)化法(1)葉盤法雙子葉植物較為常用、簡單有效的方法。2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)6農(nóng)桿菌共培養(yǎng)侵染誘導(dǎo)愈傷組2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)7

植物遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)載體轉(zhuǎn)化原理轉(zhuǎn)化方法受體

載體轉(zhuǎn)化系統(tǒng)

農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒

葉盤法共培養(yǎng)法共感染法各種受體Ri質(zhì)粒

病毒RNADNA

直接轉(zhuǎn)化系統(tǒng)

物理原理電激法

原生質(zhì)體電泳法超聲波法激光、離子微束法顯微注射法基因槍法各種受體化學(xué)原理PEG法原生質(zhì)體脂質(zhì)體法

種質(zhì)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)種質(zhì)細(xì)胞莖尖細(xì)胞細(xì)胞轉(zhuǎn)化法細(xì)胞

生殖細(xì)胞花粉?；ǚ酃芡ǖ婪鸭?xì)胞浸泡法原生質(zhì)體植物遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)總匯2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)7

轉(zhuǎn)化系統(tǒng)載體轉(zhuǎn)化原理轉(zhuǎn)化2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)8評價(jià)指標(biāo)遺傳轉(zhuǎn)化方法基因槍農(nóng)桿菌PEG法電激法注射花粉管通道受體材料完整細(xì)胞完整細(xì)胞原生質(zhì)體原生質(zhì)體原生質(zhì)體卵細(xì)胞寄主范圍無有無無無有性繁殖植物培養(yǎng)條件簡單簡單復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜無轉(zhuǎn)化率10-3—10-210-2—10-110-5—10-410-5—10-410-3—10-210-1—101嵌合體多有無無無無操作復(fù)雜簡單簡單復(fù)雜復(fù)雜簡單設(shè)備要求昂貴便宜便宜昂貴昂貴便宜工作效率高高低低低低對單子葉植物廣泛（條件）可行可行可行可行廣泛常用植物遺傳轉(zhuǎn)化方法比較2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)8評價(jià)遺傳轉(zhuǎn)化方法基因槍農(nóng)桿2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)9好的轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)必須具備如下條件A高效穩(wěn)定的再生能力B較高的遺傳穩(wěn)定性C具有穩(wěn)定的外植體來源D對選擇性抗生素的敏感性E對農(nóng)桿菌感染的敏感性

2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)9好的轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)必須具備如2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)10三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系

——2、遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)②轉(zhuǎn)化體的篩選：培養(yǎng)基中施加選擇壓③轉(zhuǎn)化體的鑒定認(rèn)可轉(zhuǎn)基因植物的證據(jù)應(yīng)包括以下幾個(gè)方面A有嚴(yán)格的對照（包括陽性和陰性對照）B外源基因整合和表達(dá)的分子生物學(xué)證據(jù)（PCR、Southern、Northern、Western雜交、ELISA）C外源基因控制表型性狀的證據(jù)D根據(jù)植物的繁殖方式提供遺傳證據(jù)

2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)10三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)11三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系3、組織培養(yǎng)的再生技術(shù)

建立組織培養(yǎng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化體的篩選與植株再生①外植體：幼年型；增殖能力強(qiáng)；萌動(dòng)期；強(qiáng)再生能力基因型；遺傳穩(wěn)定性②培養(yǎng)基：A各類培養(yǎng)基的特點(diǎn)；B背景調(diào)查；C選擇原則：物種；器官；營養(yǎng)成分與栽培條件的相似性；MS通用性；無機(jī)鹽應(yīng)作為主要參數(shù)；有機(jī)成分種類、含量；蔗糖濃度；磷酸根；水解酪蛋白D激素：生長素和細(xì)胞分裂素濃度和比例③培養(yǎng)條件：光照和溫度④抗生素的敏感性試驗(yàn)：篩選、抑菌⑤受體對農(nóng)桿菌的敏感性

2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)11三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)12培養(yǎng)基的類型及特點(diǎn)2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)12培養(yǎng)基的類型及特點(diǎn)2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)13三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系4、轉(zhuǎn)化體的選擇技術(shù)

在得到轉(zhuǎn)基因植株并確認(rèn)目的基因穩(wěn)定表達(dá)后，在控制條件下的中間試驗(yàn)及與生產(chǎn)性試驗(yàn)相結(jié)合進(jìn)行選擇，既要考慮目的基因的表達(dá)性狀，又要兼顧優(yōu)良的農(nóng)藝性狀，直至形成新品種，進(jìn)行商品化生產(chǎn)。2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)13三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)14四、轉(zhuǎn)基因改良的性狀

自從1983年得到第一個(gè)煙草轉(zhuǎn)基因植物至今，通過轉(zhuǎn)基因改良的植物性狀已達(dá)40多種，主要有抗除草劑、抗逆性（抗蟲、抗病毒病、抗真菌病、抗細(xì)菌病、抗旱與耐鹽）、品質(zhì)性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、標(biāo)記抗性。2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)14四、轉(zhuǎn)基因改良的性狀2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)152022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)152022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)16五、轉(zhuǎn)基因植物的安全性評價(jià)

安全性評價(jià)的必要性目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平不能精確地預(yù)測轉(zhuǎn)基因可能產(chǎn)生的所有表型效應(yīng)（基因工程產(chǎn)品對人類及環(huán)境的安全性），要求采取必要措施，防患于未然。美國及一些發(fā)達(dá)國家對此項(xiàng)工作開展的較早，我國在進(jìn)入九十年代后才開始重視此問題。1993年12月國家科委頒布了《基因工程安全管理辦法》，1996年7月農(nóng)業(yè)部頒布了《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法》。2002.3.20新規(guī)定2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)16五、轉(zhuǎn)基因植物的安全性評2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)171、目的：促進(jìn)研究與開發(fā)，防止遺傳工程體及其產(chǎn)品對人類健康、人類賴以生存的環(huán)境和農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡可能造成的危害。2、項(xiàng)目類別：實(shí)驗(yàn)研究、中間試驗(yàn)、環(huán)境釋放、生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)、安全證書3、申請轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)入田間試驗(yàn)或環(huán)境釋放應(yīng)提供的資料：A受體植物的生物學(xué)特性；B基因操作的安全性；C轉(zhuǎn)基因植物的生物學(xué)特性；D釋放地點(diǎn)的生態(tài)、環(huán)境資料；E檢測方法及控制措施。2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)171、目的：促進(jìn)研究與開發(fā)2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)184、安全性等級及審批5、結(jié)果反饋受理日期：每年6/31和12/31反饋：受理后三個(gè)月通知結(jié)果2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)184、安全性等級及審批5、2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)19六、轉(zhuǎn)基因植物的商品化1983年得到第一個(gè)轉(zhuǎn)基因煙草轉(zhuǎn)基因成功的植物種類已達(dá)35科120多種覆蓋植物類別：糧食作物、蔬菜、觀賞植物、藥用植物、水果、林木和牧草植物等。1986年首批轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)入田間試驗(yàn)1994年首先批準(zhǔn)了轉(zhuǎn)基因延遲成熟番茄的商品化生產(chǎn)1998年底美國已有30個(gè)轉(zhuǎn)基因植物品種得到應(yīng)用2001年全球有5百50萬農(nóng)民種植，面積突破5000萬公頃2008年全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積增至1．25億hm22022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)19六、轉(zhuǎn)基因植物的商品化12022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)201、轉(zhuǎn)基因植物的田間試驗(yàn)美國轉(zhuǎn)基因植物的田間試驗(yàn)情況(USDADatabase)Phenotype:10

Genes:399Organisms:109

Institutions:206Notifications:7292ReleasePermits:1117

2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)201、轉(zhuǎn)基因植物的田間試驗(yàn)2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)212022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)212022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)22YearReceivedApprovedDelayedApprovalTotalApproved?1987954919881812618198938241438199058372158199110769381071992161122281501993374277293061994608555385931995706666146801996654590356251997808730137431998120610612510861999106196025985200010128993793620011190104270111220023991340134Total840971833977580StatusofAllNotificationsandReleasePermitsbyYear(2002.2.27.)2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)22YearReceived2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)232022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)232022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)24Corn:3412>10:37<10:65

Total:1022022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)24Corn:3412>2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)25InstitutionTOTAL

NotificationsPermitsMonsanto2,9672436157Pioneer

65854155AgrEvo

34431214DuPont32130515ARS

20213542DeKalb

192

1729Calgene1759074SeminisVegetableSeeds17215018Aventis

100854DNAPlantTech917415StatusofNotificationsandReleasePermitsbyCompany(First10byTotal)

2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)25InstitutionT2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)26FieldTrialsofTransgenicPlantsinEuropeanCommission(4/23,2001)TotalfortheEuropeanUnion:16682022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)26FieldTrials2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)27Total=67>10:14;4-9:14;<4:39FieldTrialsofDifferentTransgenicPlantsinEuropeanCommission(4/23,20012022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)27Total=67Fiel2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)28Total=67>10:14;4-9:14;<4:39FieldTrialsofDifferentTransgenicPlantsinEuropeanCommission(4/23,2001）2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)28Total=67Fiel2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)291997-1998年我國轉(zhuǎn)基因植物的田間實(shí)驗(yàn)情況2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)291997-1998年我國2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)302022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)302022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)312、轉(zhuǎn)基因植物的商品化2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)312、轉(zhuǎn)基因植物的商品化2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)322022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)322022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)331998-2001年全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積2001年轉(zhuǎn)不同基因作物的全球種植情況2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)331998-2001年全球2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)34其它國家占1%，依次是：墨西哥、烏拉圭、比利時(shí)、羅馬尼亞、西班牙、印度尼西亞、德國2001年不同國家轉(zhuǎn)基因作物種植面積2001年不同轉(zhuǎn)基因作物的種植面積2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)34其它國家占1%，依次是：2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)35七、轉(zhuǎn)基因植物研究中應(yīng)注意的問題農(nóng)藝性狀變異目標(biāo)性狀表現(xiàn)的穩(wěn)定性標(biāo)記基因生態(tài)安全性食品安全性2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)35七、轉(zhuǎn)基因植物研究中應(yīng)注2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)36講課內(nèi)容：植物轉(zhuǎn)基因育種研究進(jìn)展遺傳轉(zhuǎn)化中常用的標(biāo)記基因轉(zhuǎn)基因抗蟲植物研究進(jìn)展

SARS病毒疫苗研制的策略酵母雙雜交系統(tǒng)植物功能基因組研究技術(shù)蛋白質(zhì)組學(xué)及其研究技術(shù)（1、2）作業(yè)：每人提交課程論文1篇，并做報(bào)告2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)1講課內(nèi)容：2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)37一、植物育種的基本內(nèi)涵變異=======選擇二、轉(zhuǎn)基因育種的特點(diǎn)1、轉(zhuǎn)基因育種的基本概念

根據(jù)育種目標(biāo)，從供體生物中分離或提取目的基因，經(jīng)過DNA重組與遺傳轉(zhuǎn)化或直接運(yùn)載，使目的基因進(jìn)入受體植物，通過篩選獲得目標(biāo)性狀發(fā)生定向變異的遺傳工程體，經(jīng)田間實(shí)驗(yàn)和大田選擇，形成新品種或新種質(zhì)資源。2、轉(zhuǎn)基因育種的特點(diǎn)與常規(guī)育種技術(shù)相比，轉(zhuǎn)基因育種具有以下特點(diǎn)：⑴打破生物分類界限，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣遺傳物質(zhì)的滲透。⑵可以定向創(chuàng)造變異。⑶只改變個(gè)別性狀，育種速度快。

植物轉(zhuǎn)基因育種研究進(jìn)展2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)2一、植物育種的基本內(nèi)涵植物2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)38植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)示意圖2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)3植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)示意圖2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)39三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系

重組DNA入植物培養(yǎng)再生選擇轉(zhuǎn)化體

新品種技術(shù)體系包括：1、重組DNA技術(shù)：

目的基因的制備所用載體

A

克隆載體：E.coli的多拷貝小質(zhì)粒，保存和克隆目的基因B

中間克隆載體：在大腸桿菌質(zhì)粒中插入T-DNA片段、目的基因和標(biāo)記基因，是構(gòu)建中間表達(dá)載體的基礎(chǔ)。表達(dá)載體含植物特異啟動(dòng)子的中間載體，是作為構(gòu)建轉(zhuǎn)化載體的基礎(chǔ)。C

卸甲載體：解除Ti、Ri致瘤，構(gòu)建轉(zhuǎn)化載體的受體質(zhì)粒D轉(zhuǎn)化載體：導(dǎo)入目的基因的載體，由卸甲載體和中間表達(dá)載體構(gòu)建而成。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可分為一元載體系統(tǒng)和雙元載體系統(tǒng)，T-DNA與Vir基因是否在兩個(gè)獨(dú)立的質(zhì)粒上2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)4三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)40三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系2、遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)①重組DNA導(dǎo)入植物細(xì)胞或組織：載體轉(zhuǎn)化系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)化系統(tǒng)種質(zhì)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)評價(jià)轉(zhuǎn)化方法的指標(biāo)：A轉(zhuǎn)化率；B工作效率；C適用范圍；D重復(fù)性；E操作；F獲得轉(zhuǎn)基因植株的速度。2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)5三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系22022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)41農(nóng)桿菌共培養(yǎng)侵染誘導(dǎo)愈傷組織分化生芽生根葉盤轉(zhuǎn)化法(1)葉盤法雙子葉植物較為常用、簡單有效的方法。2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)6農(nóng)桿菌共培養(yǎng)侵染誘導(dǎo)愈傷組2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)42

植物遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)載體轉(zhuǎn)化原理轉(zhuǎn)化方法受體

載體轉(zhuǎn)化系統(tǒng)

農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒

葉盤法共培養(yǎng)法共感染法各種受體Ri質(zhì)粒

病毒RNADNA

直接轉(zhuǎn)化系統(tǒng)

物理原理電激法

原生質(zhì)體電泳法超聲波法激光、離子微束法顯微注射法基因槍法各種受體化學(xué)原理PEG法原生質(zhì)體脂質(zhì)體法

種質(zhì)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)種質(zhì)細(xì)胞莖尖細(xì)胞細(xì)胞轉(zhuǎn)化法細(xì)胞

生殖細(xì)胞花粉?；ǚ酃芡ǖ婪鸭?xì)胞浸泡法原生質(zhì)體植物遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)總匯2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)7

轉(zhuǎn)化系統(tǒng)載體轉(zhuǎn)化原理轉(zhuǎn)化2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)43評價(jià)指標(biāo)遺傳轉(zhuǎn)化方法基因槍農(nóng)桿菌PEG法電激法注射花粉管通道受體材料完整細(xì)胞完整細(xì)胞原生質(zhì)體原生質(zhì)體原生質(zhì)體卵細(xì)胞寄主范圍無有無無無有性繁殖植物培養(yǎng)條件簡單簡單復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜無轉(zhuǎn)化率10-3—10-210-2—10-110-5—10-410-5—10-410-3—10-210-1—101嵌合體多有無無無無操作復(fù)雜簡單簡單復(fù)雜復(fù)雜簡單設(shè)備要求昂貴便宜便宜昂貴昂貴便宜工作效率高高低低低低對單子葉植物廣泛（條件）可行可行可行可行廣泛常用植物遺傳轉(zhuǎn)化方法比較2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)8評價(jià)遺傳轉(zhuǎn)化方法基因槍農(nóng)桿2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)44好的轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)必須具備如下條件A高效穩(wěn)定的再生能力B較高的遺傳穩(wěn)定性C具有穩(wěn)定的外植體來源D對選擇性抗生素的敏感性E對農(nóng)桿菌感染的敏感性

2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)9好的轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)必須具備如2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)45三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系

——2、遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)②轉(zhuǎn)化體的篩選：培養(yǎng)基中施加選擇壓③轉(zhuǎn)化體的鑒定認(rèn)可轉(zhuǎn)基因植物的證據(jù)應(yīng)包括以下幾個(gè)方面A有嚴(yán)格的對照（包括陽性和陰性對照）B外源基因整合和表達(dá)的分子生物學(xué)證據(jù)（PCR、Southern、Northern、Western雜交、ELISA）C外源基因控制表型性狀的證據(jù)D根據(jù)植物的繁殖方式提供遺傳證據(jù)

2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)10三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)46三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系3、組織培養(yǎng)的再生技術(shù)

建立組織培養(yǎng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化體的篩選與植株再生①外植體：幼年型；增殖能力強(qiáng)；萌動(dòng)期；強(qiáng)再生能力基因型；遺傳穩(wěn)定性②培養(yǎng)基：A各類培養(yǎng)基的特點(diǎn)；B背景調(diào)查；C選擇原則：物種；器官；營養(yǎng)成分與栽培條件的相似性；MS通用性；無機(jī)鹽應(yīng)作為主要參數(shù)；有機(jī)成分種類、含量；蔗糖濃度；磷酸根；水解酪蛋白D激素：生長素和細(xì)胞分裂素濃度和比例③培養(yǎng)條件：光照和溫度④抗生素的敏感性試驗(yàn)：篩選、抑菌⑤受體對農(nóng)桿菌的敏感性

2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)11三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)47培養(yǎng)基的類型及特點(diǎn)2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)12培養(yǎng)基的類型及特點(diǎn)2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)48三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系4、轉(zhuǎn)化體的選擇技術(shù)

在得到轉(zhuǎn)基因植株并確認(rèn)目的基因穩(wěn)定表達(dá)后，在控制條件下的中間試驗(yàn)及與生產(chǎn)性試驗(yàn)相結(jié)合進(jìn)行選擇，既要考慮目的基因的表達(dá)性狀，又要兼顧優(yōu)良的農(nóng)藝性狀，直至形成新品種，進(jìn)行商品化生產(chǎn)。2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)13三、轉(zhuǎn)基因育種的技術(shù)體系2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)49四、轉(zhuǎn)基因改良的性狀

自從1983年得到第一個(gè)煙草轉(zhuǎn)基因植物至今，通過轉(zhuǎn)基因改良的植物性狀已達(dá)40多種，主要有抗除草劑、抗逆性（抗蟲、抗病毒病、抗真菌病、抗細(xì)菌病、抗旱與耐鹽）、品質(zhì)性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、標(biāo)記抗性。2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)14四、轉(zhuǎn)基因改良的性狀2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)502022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)152022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)51五、轉(zhuǎn)基因植物的安全性評價(jià)

安全性評價(jià)的必要性目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平不能精確地預(yù)測轉(zhuǎn)基因可能產(chǎn)生的所有表型效應(yīng)（基因工程產(chǎn)品對人類及環(huán)境的安全性），要求采取必要措施，防患于未然。美國及一些發(fā)達(dá)國家對此項(xiàng)工作開展的較早，我國在進(jìn)入九十年代后才開始重視此問題。1993年12月國家科委頒布了《基因工程安全管理辦法》，1996年7月農(nóng)業(yè)部頒布了《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法》。2002.3.20新規(guī)定2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)16五、轉(zhuǎn)基因植物的安全性評2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)521、目的：促進(jìn)研究與開發(fā)，防止遺傳工程體及其產(chǎn)品對人類健康、人類賴以生存的環(huán)境和農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡可能造成的危害。2、項(xiàng)目類別：實(shí)驗(yàn)研究、中間試驗(yàn)、環(huán)境釋放、生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)、安全證書3、申請轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)入田間試驗(yàn)或環(huán)境釋放應(yīng)提供的資料：A受體植物的生物學(xué)特性；B基因操作的安全性；C轉(zhuǎn)基因植物的生物學(xué)特性；D釋放地點(diǎn)的生態(tài)、環(huán)境資料；E檢測方法及控制措施。2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)171、目的：促進(jìn)研究與開發(fā)2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)534、安全性等級及審批5、結(jié)果反饋受理日期：每年6/31和12/31反饋：受理后三個(gè)月通知結(jié)果2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)184、安全性等級及審批5、2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)54六、轉(zhuǎn)基因植物的商品化1983年得到第一個(gè)轉(zhuǎn)基因煙草轉(zhuǎn)基因成功的植物種類已達(dá)35科120多種覆蓋植物類別：糧食作物、蔬菜、觀賞植物、藥用植物、水果、林木和牧草植物等。1986年首批轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)入田間試驗(yàn)1994年首先批準(zhǔn)了轉(zhuǎn)基因延遲成熟番茄的商品化生產(chǎn)1998年底美國已有30個(gè)轉(zhuǎn)基因植物品種得到應(yīng)用2001年全球有5百50萬農(nóng)民種植，面積突破5000萬公頃2008年全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積增至1．25億hm22022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)19六、轉(zhuǎn)基因植物的商品化12022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)551、轉(zhuǎn)基因植物的田間試驗(yàn)美國轉(zhuǎn)基因植物的田間試驗(yàn)情況(USDADatabase)Phenotype:10

Genes:399Organisms:109

Institutions:206Notifications:7292ReleasePermits:1117

2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)201、轉(zhuǎn)基因植物的田間試驗(yàn)2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)562022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)212022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)57YearReceivedApprovedDelayedApprovalTotalApproved?1987954919881812618198938241438199058372158199110769381071992161122281501993374277293061994608555385931995706666146801996654590356251997808730137431998120610612510861999106196025985200010128993793620011190104270111220023991340134Total840971833977580StatusofAllNotificationsandReleasePermitsbyYear(2002.2.27.)2022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)22YearReceived2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)582022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)232022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)59Corn:3412>10:37<10:65

Total:1022022/12/20山東農(nóng)業(yè)大學(xué)24Corn:3412>2022/12/25山東農(nóng)業(yè)大學(xué)60InstitutionTOTAL

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