浅析转基因大豆

时间:2022-06-06 06:14:46

浅析转基因大豆

摘要:中国是目前全世界上最大的大豆进口国。我国自身大豆的产量是1300万吨到1400万吨,而我国大豆需求的数量超过了7000万吨,2012年进口量高达5838万吨。其中大部分为转基因大豆。仅大豆这一项来说以后必须依靠进口。转基因大豆产量高,生产成本是提高我国大豆的单产和总产的有效途径。也可以有效的解决我国大豆进口的问题。

一、转基因大豆的发展史

转基因大豆自从1996年投入商业化种植以来,种植面积持续扩大,到2008年已达6580万hm2,占全球转基因作物的53%,占全世界大豆种植面积(9500万hm2)的69%,它处于4个主要商业化种植的转基因作物(大豆、玉米、棉花和油菜)之首;转基因大豆分布国家从2个增至10个;转基因大豆主产国依次是美国、阿根廷、巴西和巴拉圭。2007年全球转基因大豆市场达26亿美元,占全球转基因作物市场(69亿美元)的37%。短短的十几年的时间,转基因大豆就获得许多国家种植户的青睐,为发展中国家和工业化国家都带来了显著的经济、环境和社会效益。

二、转基因大豆作用机理

转基因大豆的研制是为了配合草甘膦除草剂的使用。除草剂有选择性的和非选择性的,草甘膦是一种非选择性的除草剂,可以杀灭多种植物,包括作物,这样,虽然这种除草剂的效果很好,但是却难以投入使用。草甘膦杀死植物的原理在于破坏植物叶绿体或者质体中的EPSPS合成酶。通过转基因的方法,让植物产生更多的EPSPS酶,就能抵抗甘草膦,从而让作物不被草甘膦除草剂杀死,有了这样的转基因大豆,农民就不必像过去那样使用多种除草剂,而可以只需要草甘膦一种除草剂就能杀死各种杂草。当前除了大豆之外,还有很多其他抗甘草膦的转基因作物,包括油菜、棉花、玉米等。除了抗草甘膦作物之外,还有抗草丁膦除草剂的作物,不过草丁膦与草甘膦杀灭植物的原理并不相同,而培养这两类作物所转的基因也不同。而当前转基因大豆主要用来提炼大豆油。

二、转基因技术方法

在转基因技术中,如何将目的基因高效稳定的转移到受体中是最为关键的环节。由于植物分生组织再生植株的能力差,现有的转化体系同植株再生系统不能有效结合,因此,大豆遗传转化效率较低。随着近年来分子生物学试验技术的发展,转基因大豆研究不断深入。目前大豆遗传转化方法主要有农杆菌介导法、花粉管通道法、子房注射法、电击法、基因枪法、农杆菌介导和基因枪结合转化法、超声波辅助、农杆菌介导法等等。目前应用最为广泛的是农杆菌介导外源基因转化,其中根癌农杆菌介导大豆子叶节的遗传转化系统最为常见且效果最佳。

1、农杆菌介导法

农杆菌介导法适用于双子叶植物和一些单子叶植物,是大豆遗传转化的首选方法。利用农杆菌介导的转化主要以不定芽器官发生再生系统为外植体。农杆菌转化的方法主要有整体植株接种共感染法和叶盘转化法。农杆菌介导操作技术较简单和方法成熟,耗资少,可靠性高,相对转化率较高,可以转移大片段外源基因,没有明显的基因重排现象,外源基因主要以单拷贝整合到大豆基因组中,却受宿主范围和菌株特异性等因素的制约。效益

2、基因枪法

该法又称粒子轰击(particle bombardment)或高速粒子喷射技术(High-velocity particle microprojection),是最有希望的基因转移技术之一。在这项技术中,这一方法是依靠一种基因枪来帮助导入外源基因。基因枪根据动力系统可分为火药引爆、高压放电和压缩气体驱动三类。其基本原理是通过动力系统将带有基因的金属颗粒(金粒或钨粒),将DNA吸附在表面,以一定的速度射进植物细胞,由于小颗粒穿透力强,故不需除去细胞壁和细胞膜而进入基因组,从而实现稳定转化的目的。该技术主要以大豆幼胚的胚轴、茎尖、胚性悬浮细胞和未成熟胚茎尖为转化受体,通过潮霉素筛选转化植株。基因枪转化法的优点是:应用面广,方法简单,转化时间短,转化频率高,实验费用低等。对于农杆菌不能感染的植物,采用该方法可打破载体法的局限。基因枪的转化频率与受体种类、微弹大小、轰击压力、制止盘与金颗粒的距离、受体预处理、受体轰击后培养有直接关系。

三、转基因大豆的好处

1、大豆种植农户获利增加

对于很多国家的农民而言,运用某项新技术是否会带来收益,这是农民在接受新技术时首先考虑的问题。只有给农民带来经济利益,生物技术产品才能大范围推广。转基因大豆种植的实践表明:种植转基因大豆可以降低生产成本、增加产量,从而使农户增收

2、技术研发者获得丰厚利润

对技术发明者而言,一项技术是否值得去研发,首先取决于这项技术是否能给他们带来丰厚的利润。转基因大豆的研究证明,技术研发者可以从中获取丰厚的利润

四、转基因可能会带来传统大豆栽培模式的新变革

首先,由于耐除草剂大豆不需要像传统大豆一样在种植过程中需要多次喷洒多种除草剂,农民节约了购买除草剂的花费。减少了杂草的危害,在栽培模式上可以有更大的改进,可以减少或取消中耕作业,节约了农用机械的使用费用。相比于传统的大豆,转基因大豆种植程序大大简化,杂草管理容易,收获程序和收获后处理过程也大大简化,因此需要的人工耕种投入明显降低。

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