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            科普,什么是轉基因生物育種


            轉基因育種是上世紀70年代末80年代初出現的一種新的育種方式,利用轉基育種,我們甚至可以把動物或者細菌中對人類有利的基因轉到植物里面,從而可以跨物種利用基因。

            轉基因技術在農業領域的應用最為廣泛,目前主要是一些抗蟲、抗病、抗除草劑的性狀,直接獲益者是農民,那么,什么是轉基因育種呢?

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            轉基因育種與傳統育種

            其實轉基因育種技術與傳統育種技術都是一脈相承的,本質都是通過改變作物基因來獲得我們需要的優良性狀,區別只是讓作物獲得目的基因的方法不同罷了。


            傳統育種技術,依靠不同品種間的雜交來獲得表達優良性狀的基因,轉移的是整個基因組,操作的是多個基因,對后代的表型預見性較差,選擇效率低。比如雜交水稻要想獲得高產,就需要在水稻大家庭中尋找具有高產優勢的品種,想辦法通過不同品種水稻之間“聯姻”,將該優良性保留下來,具有更廣泛的遺傳信息的重組和交流。


            傳統育種過程的選育周期非常長,有的需要科研人員幾年甚至十幾年的不斷努力才有可能培育出符合人們預期的新品種。但是雜交育種有局限性,如果人們需要的某種性狀在該物種大家庭中根本不存在,傳統育種方法就無能為力了。

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            而轉基因育種技術很好地解決了這一問題,通過轉基因技術,科學家可以跨越物種隔閡“借”來特定的基因,使目標作物獲得人們需要的性狀,這樣可以大幅度地縮短育種時間,拓寬育種的基因來源,實現精準改善品種性狀的目的。從遺傳信息內容分析,轉基因育種更清楚、更明確、更具體。從技術上來說,傳統育種途徑一般只能在生物種內個體間通過有性生殖方式實現基因轉移過程,而轉基因育種途徑所轉化的目標基因則不受生物體之間親緣關系的限制。比如我國種植的抗蟲棉花,就是將原本存在于蘇云金芽孢桿菌中的一種殺蟲蛋白基因,轉移到了棉花當中培育出的,這種抗蟲棉花可以大大減少棉鈴蟲對棉花的危害,既減少了農藥使用,又實現了穩產增產。

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            轉基因棉花、轉基因大豆這些轉基因作物和食品都是通過轉基因育種技術得到的,和其他育種技術相比,轉基因育種技術有什么特點和優勢嗎?

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            轉基因育種優勢

            植物(包括農作物)有3萬到十幾萬個基因,遺傳學的規律就是基因決定性狀,因此“種瓜得瓜、種豆得豆”,這是我們祖先幾千年來總結出的規律。然而,基因的一個很小很簡單的的改變,就可能產生我們肉眼看到的巨大變化。


            轉基因農作物品種能夠顯著提高農作物產量,改善農產品的品質,確保糧食安全;其次,培育轉基因品種的目的之一,就是增強作物自身對病蟲的抵抗性,從而使其在與病蟲的競爭中處于優勢,使得農民減少直至不使用農藥。進行抗性的轉基因育種還可以降低農藥、化肥的施用量,確保農業的生態安全;第三,通過開發功能性和治療性的食品,可以提高農產品的附加值,增加農民的收入;同時,通過對轉基因技術的研究、創新,可以建立中國自己的生物技術研發體系,提高中國在這方面的國際競爭力。

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            當然,改變基因有不同的方法,對應的就有不同的育種方式,隨著科學技術的進步,人類通過改變基因來改造作物的方式也在不斷改進。

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            在2013年,轉基因育種方式出現了重大科學技術進步。通過推測某一個基因的作用后,就可以用基因編輯的方法精準調控,讓這個基因的特定堿基發生改變,向著我們需要的性狀的方向改變,這就叫基因編輯育種。這樣的育種方式的改變是翻天覆地的,而且用起來更簡單,比轉基因育種用起來還簡單一些,而且用完以后不留下任何痕跡,只是某個基因或者某一個堿基變了,沒有任何別的東西在新的品種中留下來,是非常安全的。



            以前我們的祖先只能采用傳統的育種方式,只看到了改變的結果,不知道改變的原因?,F在,我們知道改變控制性狀的基因后,就有了許多新的育種技術,這些建立在現代生物技術之上的育種方法是一個大的趨勢??茖W技術進步所引導的作物育種的進步,將會給人類社會帶來巨大變革。


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