(1.8)--植物基因工程应用及存在的问题.ppt

技术问题人们普遍关注的两个问题：1）外源基因引入生物体，特别是人体后是否会破坏调节细胞生长的重要基因，是否会激活原癌基因，出现一些人们难以预料的后果；2）基因工程是否会导致极强的难以控制的新型病原物出现。这两方面目前尚无明确的答案，但各国政府都对基因操作制定了严格的规划。具体技术上，植物基因工程还需解决的主要问题：1）提高基因的转化率；2）建立高频再生的转化受体系统；3）提高对转化外源基因的表达调空能力；4）提高转化外源基因的遗传稳定性。生物安全性问题1）转基因植物的扩散问题；2）转入植物的外源基因的扩散问题；3）转入植物的其它标记基因（如抗生素抗性基因）的扩散问题；4）转基因植物是否会影响生物多样性，即生物“入侵”问题；5）转基因植物是否会改变与之相关物种（如害虫）的进化速度；6）转基因植物中标记基因的毒性问题；7）转基因植物的果实或其它食用部分是否会引起食用者产生不良反应，特别是有无可积累的长期作用；8）转基因植物是否会对农业和国际贸易带来一些不可预测的影响。转基因植物的安全性评价农业部《农业转基因生物安全性评价管理办法》，2002。针对转基因植物的安全性评价包括：受体植物的安全性评价基因操作的安全性评价转基因植物的安全性评价转基因植物产品的安全性评价安全性评价至少涉及的内容1、人和动物的健康：食物毒性；食物过敏性；抗营养因子；抗生素抗性。2、生态环境和农业生产：转基因及其产物在环境中的残留；目标生物体对药物产生耐受性；不可预知的转基因及其表达的不稳定性；产生超“级杂草”；作物营养价值下降；生物多样性下降。安全性评价至少涉及的内容3、非生物目标：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传递；转基因向微生物传递；通过重组产生新的病毒。植物生物反应器：利用微生物在反应器中大量快速生长生产有用化合物是生物技术的重要内容之一。但此过程需要训练有素的专业技术人员以及昂贵的设备；另外，利用微生物生产真核高等生物基因编码产品，通常需要复杂的基因改造和产品的后加工等过程；若用动物来生产这些产品，又存在成本昂贵和使用的安全性等问题。所以，利用转基因植物作为生物反应器生产人类所需的各种原料已成为一个颇具前途的新领域。植物的生长和管理简便，对环境无污染危害，生产成本低廉，所生产的产品安全性高；因此，它作为一个新兴产业已吸引了许多公司进行投资。现在已有多种可作为生物反应器的转基因植物及其产品问世（部分见表4.13）。表4.13利用植物作为生物反应器生产蛋白质和酶烟草饲料、纸浆制备、造纸、蛋糕Clostridiumthermocellum葡聚糖酶烟草饲料黑曲霉植酸酶苜蓿漂白和制备纸浆Phanerbchaetechrysoporium依赖于锰的木质素过氧化酶大麦细胞酿酒Trichodermareesiβ(1-3/1-4)-葡聚糖酶烟草、苜蓿淀粉水解Bacillunlicheniformisα-淀粉酶箩卜抗病毒人干扰素烟草、马铃薯原生质扩张剂人人血清清蛋白油菜凝血酶抑制剂人工合成水蛭素烟草、拟南芥生长调节鲑鱼生长激素烟草调节红细胞水平人红细胞生成素烟草特殊细胞增殖人上皮生长因子油菜、拟南芥麻醉剂人Enkephalin烟草、番茄、马铃薯、莴苣口服疫苗细菌、病毒抗原烟草亚基疫苗病原物抗原主要在烟草中增强免疫力鼠抗体烟草抑制HIV的复制栝楼α-天花粉蛋白转基因植物应用范围基因来源类型存在的问题从宏观上说，植物基因工程中存在的问题与整个生物基因工程领域中存在的问题具有一致性，差别只在操作对象和个别具体技术问题上。**应用及存在的问题植物基因工程的首要目的是获得各种符合人类需要的植物品种或性状，其中以农作物占多数。目前，主要应用于提高重要作物的农业价值和园艺价值；其次，可以作为廉价的生物反应器生某些重要的蛋白质和次生代谢产物等有用的化合物；第三，它还作为一些重大基础研究工作的非常有效的研究手段。表4.7世界各国转基因作物大田释放情况（1987.1-1998.4）6.9303其它4.7208抗真菌4.8211农艺性状改良9.9436抗病毒20.2886品质改良23.81046抗虫29.61297抗除草剂所占比例（%）批准项数转基因作物的特征1北京市农林科学院提高营养品质1北京市农林科