点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:突破育种瓶颈,拓宽基因来源
首页> 光明科普云> 农业农村频道> 基因故事 > 正文

突破育种瓶颈,拓宽基因来源

来源:光明网2024-04-23 16:19

  “龙生龙,凤生凤”,这句谚语不仅是人们经验的总结,更是基因科学原理的印证。基因可以从亲代传递给子代,进行物种内的垂直传递。

  在自然界中也广泛存在自发的转基因现象,即不同物种之间基因的水平传递,从而加快物种进化和多样性的生物演变。比如原核生物细菌对抗生素产生耐药性,就是不同细菌个体间抗生素抗性基因交换的结果。

  真核生物烟粉虱的BtPMaT1基因是从植物中水平转移而来的,能将植物中的有害酚糖类物质转化为无害物质,形成其600多种植物寄主的广泛寄主适应性。

突破育种瓶颈,拓宽基因来源

烟粉虱利用植物源HGT基因BtPMaT1在中肠解毒植物酚糖

  高等植物中普遍存在异花授粉和天然杂交。异花授粉是指异株、异花以及不同无性系之间的授粉。植物在进化中产生了一些适应异花授粉的方式,比如雌雄异株(大麻、波菜)、雌雄同株异花(瓜类、玉米)和花柱异长等。

  植物界异花授粉主要是靠风力或昆虫,能产生遗传性丰富和适应性强的后代,形成了自然的基因转移和五彩斑斓的植物世界。

突破育种瓶颈,拓宽基因来源

蜜蜂的异花授粉

  土壤中的农杆菌是一种革兰氏阴性细菌,它能在自然条件下通过侵染植物伤口进入细胞后,可将一段转移DNA(T—DNA)转移整合到植物基因组中,是一种天然的植物遗传转化系统。科学家利用农杆菌创建出了大量转基因植物,植物转基因技术也因此而得到迅速发展。

  转基因技术是借鉴生物界普遍存在基因转移的原理,利用重组DNA技术将目的基因整合到目标生物体的基因组中,实现遗传物质的传递,创建具有新的遗传性状的植物。

  传统技术一般是在种内个体间许多基因的随机转移,不能准确预测后代表型,而转基因技术不仅借鉴与模仿了自然界中基因水平传递原理,还可以跨越物种“借”来特定的基因,拓宽了育种基因来源。

  因此,转基因技术突破物种间亲缘关系的限制,利用功能明确的基因进行品种性状的精准改良,破解传统育种难以解决的瓶颈问题,是对传统育种技术的发展和突破。

突破育种瓶颈,拓宽基因来源

  目前,转基因技术已成为农作物育种领域发展最快、应用最广、效果最佳的技术,尤其是在转基因抗虫、转基因耐除草剂作物的规模化应用,以及在增加作物产量、提高农民收入和保护生态环境等多个方面,都取得了显著的经济、社会和生态效益,为强农富农和促进农业发展注入强大的科技力量。

学术支持

中国农业科学院生物技术研究所

中国农业生物技术学会

保定学院

科普作者

张海文 中国农业科学院生物技术研究所研究员

配图制作

孙欣悦

阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 迎接助残日

  • 阿富汗西部洪水灾害致50人死亡

独家策划

推荐阅读
金塘海底隧道是甬舟铁路全线控制性工程,位于宁波与舟山之间金塘水道下方,全长16.18公里,其中盾构段长11.21公里。
2024-05-17 10:14
据估算,每辆新能源汽车每年减碳约1.66吨,中国2023年出口120万辆新能源车,每年可减碳约200万吨。
2024-05-17 10:10
5月15日,由载人航天工程投资建设、我国首个液体火箭发动机垂直高空模拟试验台考台点火试验成功,试验台发动机具备在千帕级以下真空工作环境中持续千秒的高空模拟试验能力
2024-05-17 10:08
4月29日11时08分,随着世界最大直径高铁盾构机“领航号”刀盘缓缓转动,南通的崇太长江隧道正式进入盾构掘进阶段,这条深潜地底的机械巨龙,将在长江水下掘进11.325千米,崇明岛不通高铁的历史即将终结。
2024-05-17 10:07
立足“三地一区”的战略定位,安徽正在将承东启西、连南接北的区位优势,转化为通江达海、左右逢源的发展优势。
2024-05-17 10:03
在建设现代装备制造及高技术产业基地方面,江西将立足自身特色,发挥比较优势,不断推动制造业的高端化、绿色化、智能化发展。
2024-05-17 10:01
伴随螺旋桨的轰鸣,一辆“空中的士”——旅航者X2正展翅翱翔。看完飞行表演,步入小鹏汇天展示厅,大家对这辆“会飞的汽车”充满好奇。
2024-05-16 10:29
近日,国家卫健委发布了2023年全国健康素养监测结果。结果显示,2023年我国居民健康素养水平达到29.70%,比2022年提高1.92个百分点,继续呈现稳步提升态势。
2024-05-16 10:26
这对宇宙线粒子的传播、星系气体的动力学和宇宙磁场演化等研究领域提供了至关重要的观测结果
2024-05-16 09:36
近日,前往月球探索的中国嫦娥六号探测器成功实施近月制动,顺利进入环月轨道飞行。
2024-05-16 09:08
《自然》杂志审稿人对此给予高度评价,认为“他们的成果开启了量子互联网研究的新篇章”,“为未来大规模量子网络铺平了道路”。
2024-05-16 09:02
日前,广东省科技厅党组成员、副厅长梁勤儒带队上线“广东民声热线”节目,拎着一篮“冻眠”荔枝上台“带货”。
2024-05-16 08:59
既然有“小时”,那么是否也有“大时”?东西方的历法计时方法有何异同?如何看待不同文明之间历法计时的交流与发展?
2024-05-15 17:04
微生物合成天然产物时,大量合成基因仍处于沉默状态,限制了更多新天然产物的合成,这些产物被称为微生物“生命暗物质”。”罗小舟介绍,团队将持续推进菌株的开发改造工作,探索链霉菌在生产抗生素和天然产物等方面的产业应用。
2024-05-15 10:18
十四次全国助残日来临之际,中国残联14日在京召开新闻发布会,公布今年全国助残日活动的主题为“科技助残,共享美好生活”,并介绍科技助残工作进展和科技助残创新案例。
2024-05-15 10:16
为促进数字经济规范健康持续发展,市场监管总局近日发布《网络反不正当竞争暂行规定》,将自2024年9月1日起施行。在着力规范竞争方面,《规定》顺应我国数字经济发展新特点、新趋势、新要求,完善各类网络不正当竞争行为认定标准及规制要求。
2024-05-15 10:15
研究团队经过大量研究论证过程,为仿萤火虫通信无人机装备了多项先进智能算法及技术,充分确保了无人机集群的智能化和稳定性。”团队负责人介绍,未来,团队将继续在仿萤火虫通信无人机通信距离、速率、稳定性和环境适应性等方面进行深入研究。
2024-05-15 10:14
近日,合肥市城市生命线工程安全监测中心预警了一起因施工作业导致的供水泄漏三级风险事件:在人流量较大的蜀山区金寨路与南二环交口附近,管道长期暗漏,很可能导致路面塌陷。
2024-05-15 10:13
据近期《自然·通讯》杂志报道,美国俄亥俄州立大学的研究人员使用机器学习工具创建了一个表现出混沌行为的电子电路的数字孪生模型。结果表明,新方法与线性方法相比,实现了更高的准确度,且比以前基于机器学习的控制器的计算复杂性显著降低。
2024-05-14 10:36
中国科学院高能物理研究所物理学家、HEPS工程副总指挥李煜辉表示,HEPS不是在现有设施的基础上建造,而是从头开始建造。
2024-05-15 10:17
加载更多