编辑: 南门路口 | 2015-06-24 |
2002 年1月-2002 年12 月 山西省 生产 性试 验情 况 转基因生物 名称及编号 转Bt 和API 双抗虫基因棉花 DR409 批准文号 农基安审字(2002)第064 号 批准时间、地 点和规模
2003 年4月-2003 年10 月2(续前) 拟申请使用范围(省、 自治区、直辖市)山西省 拟申请使用年限5年申请单位概况单位名称 中国科学院微生物研究所 法人代表 地址及 联系方法 北京市中关村北一条
13 号研制单位概况单位名称 山西省农业科学院棉花研究所 法人代表 地址及 联系方法 山西省运城市黄河大道
118 号主要完成人姓名 性别 出生年月 学历 专业技术职务 何时何地 曾从事何 种基因工 程工作 参与完成人姓名 年龄 学历 职称 单位在本项目中的分工
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二、项目内容摘要(不超过
300 字) 用改造后的编码活化的苏云金芽孢杆菌(Bt)杀虫蛋白 CrylA 及慈姑蛋白酶抑 制剂(API)基因构建了含双抗虫基因的植物表达载体,通过根癌土壤杆菌介导转 化了棉花生产品种冀合
321 和中
9409 等,获得了高抗棉铃虫的转基因植株. 1998-1999 的环境释放及在
2000 年中间试验和 2001~2002 的环境释放中已选出 抗虫性高于单价抗虫棉, 农艺性状优良的转基因纯合系
10 多个. 选其中的 DR409 (JH99139) 抗虫性和农艺性状表达突出, 有很好的推广应用前景.
2003 年的生产 性试验再次表明该纯合系的高抗虫性及丰产性, 而且对非目标昆虫及哺乳动物无 毒性,可以在生产上安全地加以应用,特此申请 DR409 的安全性证书.
三、工作目的和意义 1. 工作目的 该研究旨在通过基因工程手段培育出同时能表达两种抗虫基因的 转基因棉花,经大田试验后,为棉花生产和抗虫育种提供新的抗虫棉材料. 2. 科学意义 转BT 基因抗虫棉在国内外都已有大面积种植, 但本研究在基因改 造及基因结构方面仍具有一定特色,在BT 基因表达调控及不同抗虫基因的配 合使用方面将会获得有价值的资料;
慈姑蛋白酶抑制剂基因与 BT 基因一起用 于抗虫转基因植物的研究具有一定的创新性. 3. 可能产生的社会经济和生态效益 目前转单一抗虫基因抗虫棉的应用虽然为 减轻棉铃虫的危害、 减少对化学农药的依赖性、稳定棉花生产方面发挥了积极的 作用也产生了很大的社会和经济效益,但长期使用这种抗虫棉,必然加速害虫对 抗虫棉产生耐受性最终使抗虫棉失去应用价值. 在棉花中同时表达具有不同抗虫 机制的抗虫基因不但可以提高抗虫棉的抗虫能力, 而且可以避免或延期害虫对抗 虫棉产生耐受性, 延长抗虫棉的使用寿命, 产生更大的社会经济效益和生态效益.
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四、国内外研究的相关背景资料 我国是棉花生产大国,全国棉花种植面积在
7000 万亩左右,棉产量占全球 棉花总产量的四分之一. 棉花生产的好坏不但直接影响着棉农的收入和生活,对 轻纺、外贸及国防建设也有重大的影响.由于世界经济的迅速发展,资源的大量 开发利用,使生态环境发生了很大的变化,全球病虫害发生越来越频繁,加之人 们长期大剂量地使用化学农药产量大幅度下降,导致害虫产生了抗病性,所以引 起棉铃虫大发生.在我国近十年来北方棉区也多年有棉铃虫大爆发,仅1992 年 北方棉区的皮棉就减产
160 万担,经济损失近百亿元,同时也大大挫伤了棉农种 棉积极性. 虽然棉花常规育种在获得抗病、农艺性状优良新品种方面已取得了很 大成就,大大促进了棉花生产,但由于育种周期长,又难以找到高抗虫性的棉花 原始种质, 所以仅依靠长规育种很难适应目前棉花生产对抗虫性的要求.八十年 代发育起来的植物基因工程技术及对苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白结构与功能 的深入研究及其基因的克隆使人们有可能将某种杀虫蛋白基因转入棉花等作物 以获得有适用价值的抗虫转基因植物.1990 年Perlak 等按植物基因结构的要求 对Bt CrylAb 和CrylAc 基因进行了重新合成并组建了这两个基因的嵌合蛋白基 因,用改造后的这个 Bt 基因通过农杆菌介导转化了棉花,获得了可抗棉花主要 害虫的转基因棉花植株, 从而为棉花的抗虫育种开拓了一条新途径――抗虫分子 育种. 鉴于棉花生产对抗虫棉的紧迫需要及植物生物技术对解决这一问题的可行 性,各国政府及生物学界对抗虫棉分子育种都给予了高度重视.我国在 七五 期间就开始了苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白基因的分离及转基因植物的研究, 并取得 了一定的成果. 为了尽快解决我国棉花生产面临的虫害问题,促进棉花生产的持 续发展,从 八五 计划开始,我国在