本文關(guān)鍵詞：玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究及其應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

作物雜志Ｃｒｏｐｓ

２０１０．６

玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究及其應(yīng)用

尹祥佳１’２

翁建峰１

謝傳曉１

郝轉(zhuǎn)芳１

王漢寧２

張世煌１

李新海１

（１中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所／國(guó)家農(nóng)作物基因資源與遺傳改良重大科學(xué)工程，１０００８１，北京；２甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，７３００７０，甘肅蘭州）

摘要隨著植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的深入發(fā)展，大豆、玉米、油菜和棉花等轉(zhuǎn)基因作物大面積商品化生產(chǎn)為全球的糧食安全做出了巨大貢獻(xiàn)。玉米是全球第一大糧食作物，自１９８６年以來(lái)玉米的轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展較快，其主要的遺傳轉(zhuǎn)化方法包括農(nóng)桿菌介導(dǎo)法、基因槍法和花粉管通道法等，農(nóng)藝性狀改良涉及抗除草劑、抗蟲(chóng)、抗痛、抗旱、抗鹽和品質(zhì)改良等，其中抗除草劑和抗蟲(chóng)玉米已成為主要的商業(yè)化轉(zhuǎn)基因

作物。本文綜述了玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研究進(jìn)展及應(yīng)用，展望了玉米轉(zhuǎn)基因研究的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞玉米；轉(zhuǎn)基因技術(shù)；應(yīng)用

玉米（Ｚｅａ

ｒｎａｙｓ

Ｌ）是重要的糧食、飼料作物，

也是現(xiàn)代工業(yè)的重要原料…。隨著畜牧業(yè)、工業(yè)的發(fā)展以及世界人口的增長(zhǎng)，玉米在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有越來(lái)越重要的地位，１９９８年以來(lái)，玉米已超過(guò)水稻和小麥成為全球第一大作物【２Ｊ。建國(guó)以來(lái)，我國(guó)玉米播種面積、單產(chǎn)和總產(chǎn)量都呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，２００２年我國(guó)玉米播種面積超過(guò)小麥而僅次于水稻，玉米單產(chǎn)由１１２３．１ｋｇ／ｈｍ２增加到５３９４．Ｏｋｇ／ｈｍ２，超過(guò)世界玉米平均單產(chǎn)水平，２００６年玉米總產(chǎn)量達(dá)到１．４５億ｔ¨１，，但與美國(guó)等玉米生產(chǎn)大國(guó)還存在較大差距。據(jù)相關(guān)研究推測(cè)，到２０２０年世界玉米需求量將達(dá)到７．５３億ｔ，屆時(shí)中國(guó)玉米需求量為２．１４億ｔ”１。因此，玉米總需求量的不斷攀升使得玉米生產(chǎn)面臨巨大挑戰(zhàn)。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)使優(yōu)良的基因在動(dòng)植物和微生物之間進(jìn)行交流，彌補(bǔ)某些遺傳資源的不足，豐富種質(zhì)

庫(kù)。植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究首先在煙草上獲得成

功壚。，隨之在農(nóng)業(yè)上取得了巨大進(jìn)展。２００８年全球商業(yè)化種植轉(zhuǎn)基因作物主要涉及大豆、玉米、棉花和油菜等，總種植面積已達(dá)１．２５億ｈｍ２，與１９９６年產(chǎn)

作者簡(jiǎn)介：尹祥佳，碩士研究生，從事玉米遺傳育種研究

翁建峰，李新海為聯(lián)合通訊作者

基金項(xiàng)目：轉(zhuǎn)基因玉米小麥大豆環(huán)境安全評(píng)價(jià)技術(shù)（２００８ＺＸ０８０１１—００３）；玉米小麥遺傳轉(zhuǎn)化新技術(shù)（２００９０８０１０—００８Ｂ）

收稿日期：２０１０一ｌＯ一１３；修回日期：２０１０—１０—２７

業(yè)化初始階段的１７０萬(wàn)ｈｍ２相比增長(zhǎng)了７４倍，１２年累計(jì)種植面積已超過(guò)８億ｈｍ引６’。

玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究始于１９８６年＂Ｊ，隨著研究的深入，在降低轉(zhuǎn)化受體依賴(lài)性、提高轉(zhuǎn)化效率、提出新型轉(zhuǎn)化方法等方面取得了重要的進(jìn)展。本文概述了玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其在玉米遺傳改良中的應(yīng)用，展望了玉米轉(zhuǎn)基因的研究方向。

１

玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研究現(xiàn)狀

１．１玉米轉(zhuǎn)基因主要方法

高效植物轉(zhuǎn)化系統(tǒng)應(yīng)具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：轉(zhuǎn)化方法不受基因型限制，且便于操作；受體組織具有較強(qiáng)的分化和再生能力；構(gòu)建適宜的植物表達(dá)載體；篩選方法高效、可靠，易獲得穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)化事件；轉(zhuǎn)基因植株的分子和遺傳特性要有穩(wěn)定、高效的基因表達(dá)埔Ｊ。植物轉(zhuǎn)基因方法基本分為三大類(lèi)：一是載體介導(dǎo)轉(zhuǎn)化，如農(nóng)桿菌法等；二是ＤＮＡ直接導(dǎo)入轉(zhuǎn)化，包括基因槍法、聚乙二醇（ＰＥＧ）法、電激穿孔法、超聲波介導(dǎo)法、碳化硅纖維介導(dǎo)法和顯微注射法等；三是種質(zhì)轉(zhuǎn)化，主要是花粉管通道法和子房注射法。目前，玉米轉(zhuǎn)基因方法主要有農(nóng)桿菌介導(dǎo)法和基因槍法，此外還有花粉管通道法一Ｊ。

１．１．１

農(nóng)桿菌介導(dǎo)法土壤農(nóng)桿菌中的根癌農(nóng)桿

菌和發(fā)根農(nóng)桿菌均為革蘭氏陰性菌，同屬根瘤菌科，可以侵染雙子葉植物和部分單子葉植物。農(nóng)桿菌是一種自然的植物基因轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，能轉(zhuǎn)移一些相對(duì)較

受傷植物產(chǎn)生／——ｏ

圖１農(nóng)桿菌Ｔ．ＤＮＡ轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程示意圖‘１０３

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