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2003-6-13
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植物基因工程是指植物学领域的基因工程，其研究对象是植物。利用植物基因工程技术，改良作物蛋白质成分，提高作物中必需的氨基酸含量，培育抗病毒、抗虫害、抗除草剂的工程植株以及抗盐、抗旱等逆境植株，在当前农业生产中已显示出巨大的经济效益，并展示了植物基因工程在未来农业生产中的广阔前景。
植物基因工程的研究首先从获得目的基因着手。最早运用基因克隆技术的基因是植物种子、块茎等贮藏器官中的贮藏蛋白基因。随着克隆技术的发展，相继合成了抗病毒、抗虫和抗除草剂基因，这些都是农业上急需使用的工程基因。获得目的基因后，就可以经过一定的修饰改造，将它们转入植物，让植物获得抗性；或者提高蛋白质和某些氨基酸的含量；或者用于医药生产。基因转化的方法目前主要有载体导入法和直接导入法两类，前者是用改造的钛质粒或其它载体携带脱氧核糖核酸DNA进入植物细胞，后者则是靠物理或化学方法将植物细胞“打个洞”，然后让外源的脱氧核糖核酸DNA进入。
一个转化后的植物细胞，在适当的条件下可以将它培养成为一株完整的植物，并且具有目的基因的特性，这就是植物细胞的全能性给植物基因工程带来的便利条件。目前，人们已通过各种基因转化方法获得了一批转基因植物，并已有不少进入了大田实验阶段。如：
（1）改进植物品质及适应性勤务员。这方面工程主要有两部分：一是质量上的改变，如作物蛋白质的改变；二是植物抗性的改变，主要是抗旱、抗盐、抗热、提高光合作用效率和固氮效率等。
（2）抗虫的植物基因工程从名为苏云金杆菌的细菌中提出引起鳞翅目昆虫神经中毒而死亡的σ内毒素基因，转入烟草、番茄和马玲薯中，这些转基因的植物杀虫效果良好。毒素基因还能稳定遗传，而毒素对人畜无害。
（3）抗除草剂的植物基因工程。第一种方法是将有除草作用的酶或蛋白质的基因转入植物，使其拷贝数增加，从而转基因植物中这种酶或蛋白质的量大大增加。如除草剂浓度不足以全部破坏植物体内的这种酶或蛋白，就不能杀死植物，而杂草则因为酶和蛋白被除草剂破坏而被杀死。第二种方法是转移一种酶的基因到植物中，该基因编码的酶在转基因植物中能将除草剂催化掉，从而保证植物不被杀死。还有一种方法是针对除草剂能识别酶上面的位点这一特点，用基因突变的方法使该位点上的相应氨基酸发生突变，但这种基因突变不损坏该酶的二级结构和酶保证功能，使除草剂不能识别这个位点。
其它如抗病毒的植物基因工程以及利用转基因植物生产药物，发展都十分迅速。
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