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基因工程在环境保护中应用

花匠小妙招
2024-12-29 06:51

1、基因工程在环境保护中应用基因工程的发展虽然只有短短的几十年的时间，但已经取得了许多令人鼓舞的成果，特别是在环境保护方面。1用昆虫毒素基因制杀虫剂取得成功美国犹他公司的基因工程研究人员从蜘蛛体内发现并成功分离出了毒素基因。他们运用转基因工程技术将毒素基因导入一种侵染毛虫的病毒中，获得了表达。当毛虫这种害虫吞下了这种转基因病毒，该基因随至侵染细胞，继而杀死毛虫。检测和进一步实验表明，用该基因工程技术制成的杀虫剂，不仅杀虫效果明显，而且具有高度的专一性，对植物及其他动物无任何危害。在这项基因工程成功试验的启迪下，阿森斯的佐治亚大学又成功地从螨虫中得到了生产毒素的基因；英国牛津自然环境调查研究理事会(

2、nerc)的病毒学和环境微生物学研究所与美国戴维斯的加利福尼亚大学使用的蝎子毒素基因，通过基因工程生产出的杀虫剂，具有极好的杀虫效果，特别是它不会对环境产生污染。2转基因作物抗虫效果明显本项试验的开发是在棉花中导入bt基因。bt是土壤中一种可杀灭害虫的细菌。将bt基因转导入棉花中，可使棉花细胞内产生一种自然毒素，这种毒素具有杀灭作物害虫的作用。该实验是在美国北卡罗来纳州进行的。该地棉花总种植面积为30万hm2，其中有5%的地种植了bt基因棉花。目前这种新型转基因抗虫棉正在美国及全世界销售。棉农们对这种棉花普遍持欢迎态度，因为他们种植这种基因工程棉大大减少了购买杀虫剂的开支，特别是由于不使用农药

3、，减少了环境污染，有利于维护农业生态平衡。我国科学家、江苏省农科院研究员黄骏麒主持研究的转基因抗虫棉，系将具有杀虫作用的特殊基因导入棉花植株，并使之具有遗传性。这种不同于美国北卡罗来纳州的转基因棉花经实验室及田间抗虫性鉴定，杀虫效果高达80%100%，凡是吃了这种基因工程棉花枝叶的棉铃虫等害虫，每100条中至少有80条当即被毒杀，而棉花本身的生长和品质不受任何影响。专家们在鉴定报告中指出，这种新型抗虫棉的培育成功，具有明显的经济效益和环境效益，目前正在大面积推广。我国科技工作者已在玉米、土豆等农作物害虫防治中运用了这一技术并取得成效。3基因工程作物可以不施肥或少施肥墨西哥科技工作者新近用转基因

4、工程技术进行作物改良并取得了良好的成效。这项实验是由墨西哥伊拉普托高级研究中心的植物学家路易海勒易切拉将一种产生柠檬酸的功能基因导入生长在碱性土壤中的烟草，然后进行少施肥和不施肥的实验，结果均有明显的增产效果(分别增产30%和20%)。该课题组在研究报告中指出：运用此基因工程后，作物只用普通作物的一半肥料就能取得最好的长势和增产效果。易切拉小组还为水稻和玉米进行了转基因实验，初步结果表明其效果更为显著。4转基因水稻由实验室走向大田广受世人关注的转基因水稻研究正从实验室走向大田。中国水稻研究所承担的这一项目已进入大田释放阶段。这一在世界上首次研究出的能抗除草剂的转基因杂交水稻，为解决长期以来困扰

5、杂交稻制种纯度的问题提供了新方法。该成果名列由我国500位两院院士评选出的1997年中国十大科技进展榜首。之后，该课题组又成功地配制出抗除草剂转基因直播水稻。这一新的基因工程稻的大田播种，不使用化学除草剂就可除净杂草，有利于环境保护。该基因工程新稻种已在浙江的富阳、临安、丽水等地大面积种植。水稻是包括我国在内的亚洲各国的最主要的粮食作物，其栽培范围广、面积大、产量多。我国是世界上第一个使用杂交稻的国家。设在杭州的中国水稻研究所是我国唯一的国家级水稻专业性研究所。经过多年的研究，特别是近几年来，我国在利用基因工程进行遗传育种和增产及环保栽培研究上取得的成就为世界所公认。5抗病虫害基因重组黄瓜育成

6、日本农业生物资源研究所最近用基因重组技术培育出了一种抗病虫害能力很强的黄瓜。这种运用基因工程培育出的新型黄瓜是将从水稻中提取出的溶菌性壳质酶导入黄瓜细胞里培育出来的，这种酶可以溶化造成黄瓜灰色霉病的线状菌，进而达到抑制这种病菌继续繁育的目的。这项研究成果的推出及其明显效果的展示，使研究人员联想到也可使其他农作物产生抗病能力，新的试验目前还在进行中。将基因工程或生物技术的成果用于环境保护是近十几年来发展较快的领域，它也是预示21世纪是生物学世纪的一个例证。当代该领域研究成果颇多，特别是运用已经掌握的转基因技术的不断完善，尤其是随着基因组测序及功能基因的新发现，为开发抗病虫害农作物及其减少施肥新作

7、物品种提供了强有力的手段，这一切对实施环境保护、维护农业生态平衡有着极其深远的意义。6转基因颠茄能高效吸收和分解污染物用植物净化被污染的水体和土壤等技术被学者们称为植物修复环境技术。日本科学工作者在对大约3 000种植物进行调查研究后发现，颠茄这种植物有吸收和分解污染源物质多氯化联苯的能力。在此基础上他们对该植物进行转基因处理，即把加速根部生长的功能基因导入颠茄细胞中，培育出了生长速度快、根部发达的重组基因颠茄，从而大大提高了其吸收和分解污染物质的能力。生产实践表明，严重超标的工厂废水能够被它吸收80%。重组基因颠茄在环境保护中的特殊作用由日经产业新闻公布后，引起了国际上的广泛关注，很多国家积

8、极引进这一现代生物技术成果，已取得了很好的环保效果。7转基因鹅掌楸树能有效分解有毒物质美国佐治亚大学的斯科特梅克莱和他的课题成员把一种名为mera的功能基因导入美国鹅掌楸的树木。这种功能基因来自细菌，它能消除环境中汞造成的污染。斯科特在研究报告中指出：检测已经证实，这种经过基因重组的美国鹅掌楸在转导这种基因后，获得了表达，能够有效地消除汞离子造成的环境污染。北亚利桑那大学的戴维索尔特教授在评审这项基因工程成果时说：这项研究成果增加了如下可能性，这就是转基因鹅掌楸树具备把土壤中的汞等有害物散发到大气中从而消除了其毒性，净化了土壤，消除了污染。评审者称这个过程为植物蒸发。8用基因剪切酶接培育成功抗

9、放射性核废物细菌该项研究利用了一种耐放射性异常的土壤细菌。这种细胞已被确认为抗放射性能力最强的微生物。它的生理特性是够修复自身的dna，从而使其机体在不断遭受放射性物质攻击的情况下仍能生存下来。不仅如此，这种细菌还含有一种能分解化学物质的功能基因。在这一发现的基础上，研究者又将其他版本的功能基因剪切、酶接到该细菌体内，从而使这种基因工程微生物进一步具备了分解甲苯、氯苯、三元低共溶氯化物等放射性化学物质和其他有毒化学物质的功能。由美国能源部提供资助的这项研究报告称：甲苯和三元低共溶氯化物是能源部放射性废物处理场中最常见的有机污染物。该研究报告公布后，由于其强有力的防污染功效，引起了广泛的关注，被誉为是现代生物技术领域在实施环境保护方面取得的又一重大进展。9转基因技术育出环保猪猪通常被认为是对环境有危害的家畜。它排泄的粪便中含有磷元素，能促使藻类生长，使水域很快形成富营养化状态，会造成河流、湖泊污染，并会使鱼类缺氧而大量死亡。加拿大安大略省古尔弗大学的科学工作者新近宣布，他们利用基因工程技术培育出了一种猪，其粪便中的含磷量比普通猪少20%50%。这种基因工程猪是把老鼠和一些细菌的基因转导到猪的dna中培育成的。在国