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    进入21世纪后，生物科学的主流是分子生物学、基因和以基因为核心的生物技术的研究与应用，其中转基因育种技术和方法是研究和应用的一个热点。转基因育种能大大缩短品种选育的周期，且目的性更强、更容易控制，已逐步成为新品种培育的重要途径，如转基因棉花、大豆等已获得了较大的成功¨。。但目前转基因技术在家蚕品种选育中的应用甚少，只见日本和中国有所研究报道。西南农业大学农业部蚕桑学重点实验室绘制的家蚕基因组框架图给我们提供了基本的基因组信息平台，大大方便了家蚕转基因技术的研究与应用，转基因育种技术在家蚕中的运用将具有广阔的前景。

l转基因育种技术

    地球上的生物是多种多样的，大到恐龙、鲸鱼，小到细菌、病毒和类菌原体，然而它们有一个共同点，就是几乎所有生物都以DNA（或RNA）来储存遗传信息，而且有些生物的DNA基本结构是相同的。在此基础上，现代生物工程技术可以使人们像连接不同颜色的绳索一样把不同生物的DNA连接起来。转基因技术是指采用基因工程技术中的各种方法将外源目的基因（或特定的DNA片段）人为地导入目的细胞或生物个体，并使其在细胞或生物体内稳定地表达或遗传。转基因育种就是通过转基因工程培育新物种，即把带有某一优异性状的遗传基因移人到另一个细胞核中去，彼此进行交换，形成优势互补的新细胞核，从而创造出人们期望的新物种。现已逐步成为新品种培育的重要途径。

    转基因方法经过多年的研究与运用，已逐步成熟，所转宿主的种类也在不断的增多。根据所转宿主的不同，方法也各异。常用的植物转基因方法主要有脓杆菌介导转化法、基因枪介导转化法、花粉管通道法等；常用的动物转基因方法主要有反转录病毒感染法、显微注射法、胚胎干细胞法和精子介导法等。

2转基因育种技术的特点

    转基因育种技术与传统的杂交育种技术虽然技术不同，但是本质是相同的，都是在原有品种的基础上对遗传基因进行改造，二者一脉相承。今天我们种植或养殖的绝大部分品种，已经不是自然进化而成的野生种，而是经过千百年来人工选育而成，即转移基因创造的新物种和新品种。与传统的育种技术相比转基因育种技术具有许多优点，更有利于新品种的选育。

    2．1  打破了不同物种间基因难以重组的难题

    在传统的育种中，通常利用种内的不同品种或品系进行杂交，以达到提高或增加新品种或品系的优良性状，但难以将一物种的优良性状转移到另一物种中去。不同物种间几乎不能进行杂交，这个限制在动物界极为明显。比如难以将哺乳动物的某些性状导入到昆虫体内。这就意味着利用传统的育种技术选育的新品种，通常仅在本物种间固有的性状的基础上改进与提高。尽管传统育种的过程中也有性状突变的现象，但是几乎没有通过该方式得到过突破性的新品种。而转基因育种技术成功的打破了物种间固有的屏障，可以利用生物技术的方法，直接将选定的优良基因导入宿主，克服物种遗传壁垒和有限育种资源的局限。

    2．2育种周期短目标性强

    传统育种通常采用设置不良的环境条件、杂交、寻找突变体等方法寻找性状优良的新品种（品系），但是无论哪一种方法都需要多代的培育和选择。时间和筛选范围始终是新品种（品系）选育过程中重要的因素，这就增加了品种（品系）选育的周期和工作量。尤其在利用杂交方法选育新品种的过程中，获得的杂交种性状往往不稳定，需要多代纯化选择，在一些情况下即便是通过长期的累代纯化也难以得到纯化的品系。杂交后代的性状往往与最初设定的选育目标之间存在不同程度的偏离，亲本的优良性状未必能在子代中充分表现，这个问题大大降低了选育的目的性。用杂交方式转移的遗传物质，一般是整个基因组或许多基因，对这些基因的表达性状难以预测；所以，对所产生的后代的性状可预见性差。传统育种技术的局限性影响了选育的效率。而在转基因育种的过程中，则可以明显地弥补这些不足。转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因，功能清楚，后代表现可准确预期。首先，查明决定某一优良性状的基因或基因群；然后，再利用生物技术将其导人宿主。如果导入基因得以顺利表达，那么该宿主就很快获得了这个优良性状，成为一个优良的新品种（品系）。整个过程比传统的育种目标更明确，方向更容易控制，而且育种周期较短。实践证明，所获得的转基因品种在产量、抗逆能力（包括抗病、抗虫、抗冻、抗除草剂）和营养品质等方面较传统品种有显著改进，许多难以获得的药物等材料能通过转基因技术获得，大大降低了生产成本，缓解了环境的不断恶化。

    2．3技术难度大成本高

    在转基因育种的过程中首先要查明并获得决定某些性状的基因或基因家族。如果性状是由单个基因决定，操作过程相对简单一些；如果性状是由基因家族决定则操作过程就比较复杂。其次导入宿主的基因或基因家族能否在后代中表达或长期稳定的表达一直都是困扰转基因育种的一个难题。再次，转基因操作困难，成本高，普及困难。另外，转基因物种对自然界和人类是否安全的问题也一直受到人们的置疑，这就需要对基因组有充分、深入的研究和了解。由于存在这些问题，转基因育种尚未成为选育新品种的主要技术。

    转基因育种技术确实具有许多传统育种技术所无法比拟的优点，但是它同样也存在一些不足之处，大量的试验和实践证明将转基因育种技术和传统的育种技术相结合，可以大幅度的提高品种选育的效率。在新品种选育的过程中充分地利用这2种技术，将成为2l世纪新品种选育最重要的特点。

3转基因育种技术在动植物上的应用概况

    虽然转基因技术发明仅仅30多年的时问，但它已遍及全世界。转基因技术从20世纪80年代开始在实验室研究，到1983年首次获得转基因烟草后，至今已有35个科、120多种植物获得转基因成功。从1986年首批转基因烟草被批准进入田问试验，至今已有30个国家批准的数十种转基因植物进入田间试验，涉及的植物种类有40多种。现已有棉花、大豆、马铃薯、番茄等转基因植物的制品在市场上销售。

    据相关统计，1996年全世界转基因植物推广面积达170多万hm2，1997年底增至1 100多万hm2，1年问增长了6．5倍，其中转基因大豆、玉米和油菜推广面积的增长幅度都在10倍以上；1998年和1999年全球转基因植物的推广面积进一步增加到了2 780万hm2和3 990万hm2。世界范围内转基因作物产业的交易额在2000年达到20亿美元，2005年达到60亿美元，2010年预计达到200亿美元；其产业以每5年3倍的速度递增。自1996年到2007年，全球转基因农作物种植面积累计达到6．9亿hm2，12年问转基因农作物种植面积增长了67倍，推广应用速度之快，为近代农业科技发展史上所未见。

    我国从20世纪80年代中期开始进行转基因作物研究；20世纪90年代中期，我国成功育成了转基因抗虫棉，打破了跨国公司的技术垄断，使我国成为继美国之后第2个自主开发并拥有抗虫转基因技术专利的国家。在这项技术成果的带动下，转基因技术在水稻、玉米、小麦等多种作物以及林业中的研究也迅速展开。目前，除抗虫棉以外，转基因抗虫杨树和抗病毒木瓜已被批准大规模生产应用，其它转基因作物正在进行田问试验和安全性评价。

    在动物方面，1987年Simons等把羊的B一乳球蛋白基因导入小鼠基因组中，阳性小鼠在乳腺中分泌出这种蛋白。同年，Gordon等也在转基因小鼠的乳汁中得到人组织血纤维蛋白溶酶原激活因子（tpA）。到1995年止，已有近30种外源蛋白在乳腺中表达，均是通过转基因育种技术得到的。我国科学家通过显微注射方法也已获得转基因小鼠、兔、猪、牛、羊、鱼等多种动物。1992年，魏庆信等用显微注射法获得阳性转基因猪，表达了外源生长激素，饲料转化率和瘦肉率均有所提高。现在转基因绵羊、兔、鱼等已获得成功；其生产的产品，如低廉的药用蛋白、高营养的牛奶及充足的供体器官等将逐步走向市场。

    尽管我国生物技术研究的总体水平与发达国家还有很大差距；但经过20多年的发展，我国已打破了外国多项技术垄断，基本建成了转基因育种研究与开发体系。现在我国已初步形成了从基础研究、应用研究到产品开发的较为完整的技术体系，转基因作物育种的整体发展水平，在发展中国家已处于领先地位，某些项目进入了国际先进行列，成为世界上为数不多的拥有自主基因产权，并独立实现转基因作物产业化的国家。在《国家科技中长期发展规划》确定的16个科技重大专项中，“转基因生物新品种培育”便是其中之一。发展转基因技术是我国未来农业发展的必然选择。

4转基因技术在家蚕育种中的应用及展望

    家蚕传统的育种方法主要有系统育种、杂交育种及诱变育种等，近代育成的蚕品种几乎是用前2种方法育成的。虽然传统育种在家蚕育种中具有不可替代的作用，但是随着社会经济的发展，蚕业生产对家蚕新品种的需求出现多元化趋势，且家蚕传统的育种方法存在一些不可避免的缺陷：一是通常难以将家蚕品种的强健性和丝质优的优良性状统一起来；二是难以解决家蚕丝易发黄，真丝绸易起皱、难印染等问题。传统的育种方法已经不能完全满足蚕

    业生产的需要，探索和发展新的家蚕育种技术是蚕业发展的迫切要求。我国对家蚕遗传学的研究已逐步发展到分子水平，处于世界研究水平的前列，如早已将扩增片段长度多态性（AFLP）、简单重复序列（sSR）等分子标记技术运用到家蚕遗传图谱研究之中。家蚕基因组框架图的完成，更是将家蚕的研究带入基因组、后基因组的时代。这些理论研究为开发新的家蚕育种技术提供了坚实的理论基础和条件。家蚕转基因育种技术便顺应时代的要求而诞生了，有望在解决这些难题方面取得突破性的研究进展，显示着巨大的生命力。我国作为家蚕的发源地，保存有1 000多个遗传系统，更应充分利用转基因技术，为家蚕遗传育种应用及研究服务。

    将转基因技术应用到家蚕育种领域的研究早已开始。如日本东京大学早就利用转基因技术将原始的黄血基因引入到突变体家蚕体内，我国科研工作者也早在20世纪90年代将天蚕丝质基因成功转移到家蚕基因中获得新的家蚕品种。但众多的研究由于转基因表达产品不易控制、转基因整合引起宿主细胞基因的变异等问题难以走出实验室的大门，到目前为止尚未发现有转基因家蚕品种在生产上大量推广应用的报道。

    近年来，我国和日本在家蚕转基因育种方面取得了阶段性的突破。日本农业生物资源研究所与群马县蚕丝技术中心等研究组于2008年10月24日宣布，他们利用转基因技术培育出能吐带绿色荧光和粉红色荧光的蚕丝。他们还培育出了一种能吐高细纤度丝的转基因蚕，该丝可以用于制造人造血管，在医学上具有较高的实用价值和市场前景。我国西南大学也于2008年12月份对外宣布，成功开发出一种转基因新型有色茧蚕品种；该品种蚕茧为绿色，是将绿色荧光蛋白成功地转入到家蚕基因组，并在丝腺中高量表达的结果，这是第1次将转基因技术应用到家蚕实用性品种获得成功的例子。它标志着利用转基因技术在改造蚕丝结构、克服蚕丝易皱、褪色等新型素材创新工程中进入到一个新阶段，也为转基因家蚕品种实用化奠定了基础，将对蚕丝业产生重大影响。目前西南大学与广西蚕业技术推广总站密切合作，正在进行转基因荧光蚕的选育工作。绿色荧光蛋白基因能够在家蚕中稳定遗传，并能高量表达，已取得了可喜的成绩；但应用转基因技术培育家蚕实用性品种还存在许多问题，例如将家蚕主要经济性状（强健、易繁、丝质优等）与转基因目标现状良好结合的育种技术与方法等有待于进一步研究。

    家蚕的转基因育种虽然起步较晚，但其作为一项育种新技术，以及转基因育种在其它动植物上的成功应用，都预示着它将成为一种重要的家蚕育种技术；家蚕转基因育种技术与传统育种技术相结合，将为推动蚕业发展产生巨大的作用。相信随着分子生物学技术的发展，转基因技术的不断完善，家蚕育种将在不久的未来进入分子育种时代，转基因育种在为解决行业技术难题及新的研究与应用领域的开发等方面将大有可为。

责任编辑：玲儿