转基因生物的分类及应用介绍

/ 0评 / 0

外源基因导入仍然是目前分子生物技术在作物育种领域中所采用的主要方法之一,下面我们一起来看看转基因生物的分类和应用概况介绍。

转基因生物的分类及应用介绍

人类对转基因生物的担心是多余的。既然人类可以创造生物技术,也可以控制生物技术。人们利用基因工程技术,通过基因重组转移动物、植物和微生物的基因,可以打破传统育种之间的界限。转基因作物已经在美国、阿根廷、加拿大和其他国家大面积种植。转基因微生物已广泛应用于各种药物的商业化生产,转基因动物的研究也取得了显著进展。这些基因工程生物在解决环境退化、资源短缺、利益衰减和疾病健康问题方面发挥着重要作用。所以从某种意义上来说,它是人类未来的救世主。

分类和应用概述

转基因生物,包括转基因微生物、转基因动物和转基因植物,广泛应用于医药生产、医学实验和农业生产。

转基因微生物

由于其简单的遗传结构,细菌是第一个在实验室进行转基因操作的生物。转基因细菌有多种用途,如药物生产、食品工业酶制剂、环境中有机污染物的降解、环境中重金属的富集、燃料生产等。比如用转基因细菌生产人胰岛素治疗糖尿病;治疗血友病的凝血因子;治疗侏儒症等的人体生长激素。

转基因动物

转基因动物有许多种类和用途。一方面,转基因动物可以作为表型研究、药物检测等的实验模型。,并在许多重要疾病的治疗方法的发现中发挥了至关重要的作用。同时,可以通过改变动物基因组的组成或插入特定的DNA来开发医疗用蛋白质。绵羊、猪、小鼠等多种动物用于表达人蛋白,如表达人α1抗胰蛋白酶的转基因绵羊和用于器官移植的具有人组织相容性的转基因猪。

利用转基因家畜作为生物反应器的研究始于20世纪90年代,利用转基因动物可以生产包括人胰岛素在内的多种药物和各种疫苗。2011年3月,在转基因牛的乳汁中表达生物活性重组人溶菌酶的研究获得成功。

转基因生物也被用作各种生物学研究的模型。由于果蝇生命周期短,基因组相对简单,生物学家利用转基因果蝇进行发育遗传学研究。转基因小鼠通常用于对疾病的细胞和组织特异性反应。2010年,科学家在实验室开发了抗疟疾蚊子。为了防止登革热的传播,科学家将一种致命基因引入雄性蚊子体内。在开曼群岛进行的实验表明,登革热最重要的携带者埃及伊蚊的数量可以减少80%。

1999年,加拿大圭尔夫大学的科学家培育出转基因环保猪,粪便中的磷排放量比普通猪少30-70%。此外,科学家们还开发了快速生长的转基因鱼,包括快速生长的转基因鲑鱼、鲤鱼、罗非鱼等。

转基因植物

目前应用最广、争议最大的转基因生物是转基因作物。转基因作物可以被赋予各种有利的性状,如抗虫性、抗除草剂性、抗逆性、改善的营养成分和增加的营养价值。目前应用最广泛的转基因性状是抗除草剂和抗虫,应用最广泛的转基因作物是大豆、玉米、棉花和油菜。

目前转基因作物的改良目标主要是“输入性状”,但具有“输出性状”的转基因作物数量正在逐渐增加。比如转基因油菜籽可以生产出更健康、加工品质更好的菜籽油,转基因大豆可以生产更健康、油酸更高的大豆油。

根据国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)的报告,2011年,全球29个国家约1670万农民种植了1.6亿公顷转基因作物,其中90%是发展中国家缺乏资源的农民,其中中国700万农民和印度700万农民种植了转基因作物,其中大部分是转基因抗虫棉。到2012年,转基因作物种植面积从1996年到2012年增加了100倍,从170万公顷增加到1.7亿公顷,比2011年的1.6亿公顷即1030万公顷高出6%。作为转基因作物商业化的第17个年头,转基因作物种植面积在连续16年(1996-2011年)(原创版权www.isoyu.com)后,于2012年继续增加。

这17年间,全球有超过1亿农民种植转基因作物,累计种植面积超过15亿公顷(超过美国或中国国土面积的50%)。使农民不愿意冒险对转基因作物产生如此信任和信心的主要原因之一是转基因作物带来了可观的、可持续的社会、经济和环境效益。2011年在欧洲进行的研究再次证实了转基因作物的安全性。

2012年,在种植转基因作物的28个国家中,20个是发展中国家,8个是发达国家。2012年,两个国家首次开始种植转基因作物:苏丹开始种植Bt棉花,古巴开始种植Bt玉米。转基因马铃薯“阿姆弗洛拉”在德国和瑞典已经不再种植,因为它已经停止在市场上销售。波兰不再种植转基因玉米,因为欧盟和波兰对种植许可的相关法律有不同的解释。欧盟主张种植的所有必要批准必须到位,这与波兰的相关规定不同。2012年,苏丹成为非洲第四个转基因作物商业化的国家,前三个是南非、布基纳法索和埃及。

2012年,1730万农民种植转基因作物。值得注意的是,90%以上(即1500万农民)是发展中国家缺乏资源的小农。农民最擅长规避风险,2012年种植转基因作物的农民数量仍比2011年增加了60万人。2012年,中国和印度720万小农户共种植转基因作物1500万公顷,其中Bt棉平均每公顷增加农民收入250美元。印度Bt棉种植面积创历史新高,达到1080万公顷,采用率达93%;而我国资源稀缺的720万小农户种植了400万公顷的Bt棉,采用率为80%。

种植转基因作物最多的五个发展中国家是亚洲的中国和印度、拉丁美洲的巴西和阿根廷以及非洲的南非。在转基因作物种植面积方面,巴西已达到3660万公顷,占全球转基因作物种植面积(1.7亿公顷)的21%,逐渐缩小与美国的差距。快速审批制度使巴西能够及时批准转基因品种。抗虫抗除草剂大豆在国内首次获得批准,将于2013年商业化。

美国仍然是世界上转基因作物的主要生产国,种植面积为6950万公顷,所有转基因作物的采纳率约为90%。

全球转基因市场份额最大的跨国公司是美国孟山都公司。2007年,孟山都公司开发的转基因作物在全球推广了2.46亿英亩。另一方面,孟山都首批上市产品的专利将于2014年到期。欧洲联合研究中心2007年发布的一份报告预测,到2015年,全球市场上40%的转基因植物将在亚洲开发。