遗传工程(GM),是人为地将一个目标单基因或基因组合导人生物DNA的技术,已成为植物遗传改良的重要手段,并已在世界各国广泛开展,至今棉花、大豆、油菜、玉米等遗传工程作物开始得到大面积应用。但是遗传工程作物的种植和应用是一个颇有争议的问题,受到各国政府部门和民众的密切关注。本书主要概括遗传工程作物的应用和调控研究进展。第1章介绍GM作物及其应用情况。第2章展示新开发的技术和方法,包括GM食物营养价值的改良,具潜在疫苗作用的GM作物的产生和对盐、干旱及对真菌病原体的抗性工程。第3章涉及GM作物和产品的**和立���,包括过敏性、环境影响、风险评估和标记等重要问题。
本书对从事生物学、农学、环境科学、食品科学和化学等领域的高等院校学生和研究人员是很好的参考书,也对植物生物技术产业或环境部门公务员制订相关政策有所帮助。

2004年我们有幸接受Nigel Halford博士的邀请,编写了其中一章——中国生物技术作物的选育。为尽可能较全面地反映我国作物遗传修饰的工作进展。
建立遗传学科学。
上述实例说明几千年来农民是如何进行作物改良的,但是,在达尔文和孟德尔建立遗传学科学以前,农民们并不知道系统植物育种的科学基础。达尔文被人们称为现代遗传学之父,孟德尔的工作表明达尔文的理论可以在自然选择基础上实施。然而,他们两个人却从未见过面,并且达尔文直到死时,也不知道孟德尔的研究成果。达尔文的经典书《物种起源》1859年发表。在该书中,达尔文阐述基于自然选择原理的进化理论。
几乎与此同时,A1fred Russell Wallace独立地提出了相同的理论。正是达尔文几十余年细心积累的证据使这一理论受到重视。
简言之,达尔文的进化理论认为:地球上生命多样性产生于物种对各种环境变化的适应性,从而导致某些物种的灭绝和另一些物种的出现。来自共同祖先的物种表现出相似性。这个过程受自然选择控制,个体互相竞争过程中那些*适应环境生存的个体将*有可能被保留、繁殖并且将其特性传递到下一代。如果环境改变或种群开拓了一个新环境,被选择的不同特性会发生变异并且*终可能进化为一个新物种。
正因为种内个体不完全相同,个体之间存在差异或显示变异,才能进行自然选择(或人工选择,就此而言)。达尔文和他的支持者相信,双亲特性在后代会被混合,并且后代特性总是介于双亲之间。这给达尔文进化理论提出了一个问题,因为随着每个世代延续,其突变效应会减少,选择就不能进行了。
孟德尔是位于布鲁诺的Augustinian修道院的一名修士,他提供了解决问题的办法。1857年,孟德尔开始豌豆实验,他注意到不同的特性,如植株高度、种子颜色和荚果形状,有时后代特性和其亲本不一样。在他的**个实验中发现,植株矮和高是真实遗传的,即矮小植株的后代是矮的,高植株的后代是高的;但将矮植株和高植株杂交时,其后代全部呈现高植株。将后代再做杂交时,后代中矮秆特性大约呈现1/4。
孟德尔从实验中得出的结论是,每个亲本特性从一个世代传到下一个世代是成对传递的,某些特性对其相对的特性呈显性。极为重要的是,他认为,从一个世代到下一个世代其变异不会丢失。后代总是或与一个亲本类似或介于两个亲本间,即从每个亲本中遗传了一个单位。这些单位在每个世代中能再组合,因而其特性能再现。这些能遗传的单位后被命名为基因,虽然孟德尔当时没有使用这个
…… 遗传工程作物(genetically modified crops)是应用遗传工程手段进行DNA重组,采用农杆菌介导和基因枪等手段进行基因转化而创造的新作物。它与借助传统杂交育种方法选择的品种有本质上的区别。目前在抗虫、抗除草剂等重要性状遗传改良方面已经取得重大突破。近年来,遗传工程作物正在世界各国迅速发展,迎来了农业上第二次“绿色革命”。随之而来也引发了当代一次公众大辩论,波及全球,世人关注。在此背景下,2006年John Wiley&Sons Ltd.出版社在全球发行了英国Rothamsted研究所Nigel Halford博士编著的Plant Biotechnology:Current and Future Applications of GeneticalzyModified Crops一书。为及时将此书的内容信息传播到国内,我们组织翻译了此书。
genetic modification(GM)直译为遗传修饰。在国外,GM已被非专业人士广泛熟知,科学家则偏爱使用“转基因”。在国内,人们习惯称呼“转基因”或“遗传工程”,而对“遗传修饰,,还较陌生。在大多情况下遗传修饰可以和遗传~(genetic engineering)、基因工程(gene engineering)、生物技术(biotechnology)、转基因(transgenic)等视为同义词,考虑到国内术语的使用习惯,本书中文版书名定为《遗传工程作物》。
本书作者Nigel HaIford博士是国际上**的生物学家,他在英国Rothamsted研究所从事作物遗传改良和基因信号传递等项目研究。Rothamsted研究所是英国***的农业科学研究机构,创建已有160余年,历史悠久,科研力量强盛。Nigel Halford博士与世界各国科学家有广泛的联系和协作。他组织多国科学家撰写本书,旨在及时报道世界主要**遗传修饰作物的发展,体现出作者注重全球性的写作风格,同时本书还具有选题涵盖范围广、专题讨论层次深、结构体系视野宽等特点。
全书从三个层面展开,并在书后附有索引及中英文专业词汇。**层面介绍现状,从*初原始选择一直到现代遗传修饰(GM)技术的使用,概述了植物育种方法一万年的演变和发展历程,简单介绍了美国和中国生物技术作物的培育情况,尤其是在控制虫害和**杂草实践上的应用及其对农业产生的深远影响。第二层面描述GM技术原理和方法,包括改良GM食物的营养价值,增强GM作物对盐、干旱及真菌病原体的抗性,产生具潜在疫苗作用的GM作物等内容。随着基因转化技术的进步和完善,愈发显示出生物技术对植物遗传改良的生命力和重大突破。第三层面涉及GM作物及其产品的**和立法,包括过敏性、环境影响、风险评估和标记等有争议的问题。
书中对长期以来民众特别关心的两个重要问题——食品过敏性和基因漂流进行了较深入的研讨,在对环境污染的分析中,不仅仅停留在植物上,还注意到对微生物和动物的影响,并对GM作物的**性评估、标记和跟踪能力的调控一一做了较深入的介绍。这不仅表明作者在积极推进生物技术对植物遗传改良上的信心,同时也体现了作者对GM作物应用认真负责的态度。

译者序
前言

第1章遗传工程(GM)作物的现况
1.1万年植物育种史:从原始选择到遗传工程
1.2美国生物技术作物的经验及影响
1.3中国生物技术作物的选育

第2章遗传工程作物*新进展
2.1基因转化技术的发展
2.2增强粮食作物的营养价值
2.3转基因植物中长链多不饱和脂肪酸的产生
2.4应用基因工程手段改良禾谷类作物的籽粒品质
2.5提高淀粉质量
2.6利用转基因植物生产疫苗
2.7遗传工程在农作物耐旱性中的应用
2.8耐盐性
2.9作物抗真菌基因工程

第3章遗传工程作物**性和管理
3.1植物类食物过敏原
3.2环境影响和基因漂流
3.3GM作物风险评估、管理和标记制度
英汉对照词汇
中文索引
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