wei shi me yao zhi zao han you kang xing ji yin de ji yin zhi wu

为什么要制造含有抗性基因的基因植物？

病虫害是影响农作物产量的主要原因之一，直到今天，抗病虫害的主要方法仍然是大量使用杀虫剂，即使在抗性植物研究获得巨大成就的美国，杀虫剂的使用量依然居高不下，大量使用杀虫剂不但增加了生产开支，还极大地污染了环境，影响着人类的健康。如果使农作物本身就具有抗病抗虫能力，杀虫剂需求量不就将大大减少吗？
20世纪70年代中期，科学家们就开始了植物抗性基因工程的试验，但是由于植物性基因本身的复杂性，一直未有突破性进展。20世纪80年代以来，随着在基因分离、基因载体的构建、植物的遗传转化和外源基因在高等植物细胞中的表达等方面的深入，特别是由于利用真核基因启动子构建融合基因的工作解决了外源基因在植物转化细胞中的表达问题，使科研人员增强了对发展植物抗性基因工程的信心。
1982年，美国孟山都公司和比利时根特大学的科学家宣布，他们分别成功地把细菌抗卡那霉素的基因移植到向日葵、烟草和胡萝卜等农作物的细胞中，使这些农作物具有很强的抗卡那霉素的能力。
这项研究成果公布以后，受到了广泛的称赞。科学家们认为，这项成果是利用基因工程改变农作物性状的一个重大突破。从此，科研人员将研究的重点深入到植物抗性基因工程研究上来。力图在短期内开发出具有抗病虫害、耐温耐寒、耐旱耐涝、抗除草剂、抗软化等抗逆性更强的转基因植株。
在这方面，美、日等西方发达国家开发起步早，发展势头旺。20世纪80年代中期，美国在大豆、小麦、玉米、棉花、甜莱、马铃薯、蕃茄、烟草、苜蓿等农作物上开始了全面性的植物抗性转基因试验。
1987年，美国Agracetus公司首先在棉花抗病虫害基因工程的研究上取得突破。他们利用农杆菌Ti质粒介导法将苏去金芽孢杆菌毒素基因转入商品棉，并从1989年起开始进行大田试验，结果表明抗虫基因棉花在受铃虫等危害的棉铃比正常棉低50%。Calgene公司已将耐两种除草剂(草甘膦和溴苯腈）的基因导入棉花，田间试验表明育成的溴苯腈棉花能抗比田间用药量高10倍的除草剂用量。此外，美国还进行了蝎毒素、蜕皮激素、昆虫病毒等基因转入研究，以培育具有多种抗逆基因的基因工程棉花。
1992年，美国Agracetus公司用AceellTM基因枪向玉米细胞内引进基因，从而成功地开发出抗病、抗虫、抗旱性以及养份含量更高的转基因玉米。这是一项具有巨大的经济效益的突破性成果，引起了生物学界的极大关注。
提高小麦的抗逆性始终是科研人员努力追求的目标。1992年，美国Monsanto公司宣布，他们研制出世界上第一种rDNA小麦，这是一项重大的突破。这项突破可导致抗病毒、抗霜冻、抗干旱小麦的出现。
在蕃茄抗性基因植株的研究上，美国也取得了飞速进展。1990年已培育出抗病虫蕃茄基因株；1991年研究成功抗软化耐贮藏的蕃茄。1994年，美国市场上又出现了保味蕃茄。保味蕃茄的投入市场，预示着DNA经过改性的农产品涌入市场的时代已经来临。
日本在植物抗性基因工程研究方面有自己的特色。他们根据国情，将研究的重点定在水稻抗基因的研究方面，1991年他们制定了专门的水稻基因组计划。日本国立农业环境研究院植物技术研究所在1990年末，已经开发抗水稻条纹枯叶病的水稻植株。这项成就是首次利用外壳蛋白性基因使水稻作物不受水稻条纹枯叶病侵害的尝试。此外，三井土津化学工业公司宣称，他们运用反义RNA技术已开发出一种无过敏原的转基因水稻新品种，其所含引起皮炎的过敏性蛋白质不到原先品种的20%。他们还将进一步修饰此基因水稻品种，研制出一种完全无过敏原的水稻品系。
中国的植物基因工程以及植物抗基因工程都起始于1986年，科研人员从零开始奋力拼搏，在较短时间里就实现重大突破，获得了四种抗病毒、抗虫、耐盐烟草和一种抗除草剂大豆的转基因植株。近年来，转基因植物研究又取得了许多突破性进展。
在大豆方面，华中农业大学从江汉平原土壤中的快生型根瘤菌中分离出优良基因，构建了基因库，然后通过三亲本杂交方式将其基因片段导入黑龙江地区的慢生型菌株中，培育出转基因“工程菌HN32”。两年来，在黑龙江、广西、四川、内蒙古等地累计推广128万亩，增产大豆17700多吨，创经济效益2800多万元。这也是一件具有国际先进水平的成果。
在马铃薯方面，中国微生物所首先找到了用核酶基因防治类病毒的方法，其研究成果居国际领先水平。这一成果对阻止马铃薯退化效果显著，目前已在野外实验中取得成功。
我国已在抗虫转基因棉花的研究方面取得重要进展。中国科技人员已将苏云金杆菌毒素蛋白基因(Bt基因）和胰蛋白酶抑制剂基因(Cpt基因）在成功地导入晋棉7号、冀合321、泗棉3号和中棉12号等生产用品种中，部分植株经室温抗虫性鉴定有明显杀虫能力，棉铃虫死亡率达60%—91.1%。
耐储藏蕃茄基因植株研究也取得重大进展。中国科学院植物研究所和微生物研究所的科技人员利用反义RNA技术，通过基因工程方法专一性地抑制多聚半乳糖醛酸梅(PG）与ACC合成酶基因的表达，在整体水平上调节基因活动。1991年，将两个蕃茄商业品种的批量转基因植株移入温室大棚种植，经过连续两年的观察实验证明，该转基因植株的果实抗真菌侵染能力明显提高，延长储存期一个月以上。
北京农业大学食品系副教授罗云波主持的转基因西红柿研究工作，1995年初宣布获得结果。该课题组成功地将阻断乙烯生物合成的反义Acc(乙烯中间产物）合成酶基因导入西红柿植株，其果实显示的极强的耐贮能力。这些成果，为在常温、常条件下保鲜西红柿提供了可能，能大大减少采后损失，这将带来巨大的经济效益。