植物抗病基因的发明者是谁(植物抗病基因的原理)
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植物抗病毒基因工程中应用最早的是哪个基因
外壳蛋白基因。植物抗病毒基因工程该工程最早是1986年由美国比奇进行,该工程最早应用的基因是比奇实验中所使用的外壳蛋白基因,其通过将外壳蛋白基因转入烟草培育出抗病毒工程植株,由此确定了抗病毒植物基因工程这一新的领域。
转基因植物这一技术是由哪国人发明的?
美国人
1973年,美国科学家、生物化学家斯坦利·科恩将蟾蜍基因植入细菌的DNA中,完成历史上首次转基因试验。
1982年,美国孟山都公司的科研人员第一次在人类历史上改变了植物细胞的基因。这意味着能在任何植物的细胞中添加修改过的基因。
1983年,第一例转基因植物——抗除草剂烟草在美国问世。
1986年,首批抗虫和抗除草剂棉花进入田间实验。
潜在危害
随着人类认识的发展,转基因植物的种种潜在危害也逐渐被认识。
1、具有高产、抗性强的转基因植物品种不断地被推广,势必导致品种的单一化和贫化。
2、转基因植物的目的基因发生逃逸,亦即通过异花授粉与野生近缘种杂交,可能产生新的杂草。
3、转基因植物由于抗性强,能适应各种恶劣环境,其中有些作物,它们的不少性状与它们的杂草化的祖先是共同的,因此,某些遗传的改变可能使作物本身成为杂草。如高度抗盐的转基因水稻品种就可能侵入到港湾中大量繁殖起来成为杂草。
4、转基因植物是自然界本身并不存在的植物,因此对于一个生态系统来说,转基因植物的进入就相当于外来种的侵入。
请介绍"小麦之父"李振声先生?
李振声是中国科学院院士、第三世界科学院院士。1931年2月生,1951年毕业于山东农学院农学系。1987- 1992年任中国科学院副院长兼遗传研究所所长,1992-1997年任遗传所植物细胞与染色体工程国家重点实验室主任,现任该实验室学术委员会主任。
李振声长期从事小麦与偃麦草远缘杂交与染色体工程育种研究,育成小偃4、5、6号等系列小麦良种,并首次创制了蓝色单体小麦系统、自花结实缺体小麦系统,建立了选育小麦异代换系的新方法———缺体回交育种法,为小麦染色体工程育种奠定了基础。
饥饿促其走上“弄麦”路
“这就是我们培育的小偃6号,你们看,多有嚼劲”,27日,在自己的办公室,李振声从一株小麦标本上摘下一粒小麦籽,利索的放在门牙上,嚼开,展示给现场的记者观看。
小麦籽粒粒晶莹剔透,引来一片惊叹,李振声的眼中显露出骄傲的神色。这些是他和同事们20年努力培育出来的优质小麦种。累计推广面积1.5亿亩以上,增产小麦超过80亿斤。
这个与麦为伍的科学家,最初走上“弄麦”之路,来自于早年饥饿的经历。
李振声1931年出生在山东淄博农村。幼时家境贫寒,但身为农民的父母却很重视让孩子受教育,他先念私塾,后上学堂。
不幸的是13岁那年父亲去世,母亲一人带着4个孩子,日子愈发艰难。李振声在哥哥的资助下读到高中二年级,便再也无力支撑。
辍学后的李振声只身来到济南,想托人找个工作。一次偶然的机会,他在街上看到了山东农学院的招生启事,说可以提供吃住条件,于是抱着试一试的想法报考,顺利得中。
“又有饭吃,又能上大学,这是我过去从不敢想的事情。”李振声说,他挨过饿,知道粮食的可贵,也知道农业的重要,所以对这次学习机会特别珍惜。
李振声至今对两位教授的课念念不忘,山东农学院的系主任是来自原燕京大学的沈寿铨教授,给学生们上的是小麦育种课,深入浅出,很有吸引力,而另一位教授余松烈讲的遗传课,也很生动,这让他对这一领域产生了兴趣。
而假期回乡时,李振声还将学校里培植的几个小麦优良品种引入家中,种植后确实比当地老品种增产,乡亲们都来换种。“这让我产生了将来也要从事小麦育种研究的想法”。
由草而麦
1951年,大学毕业时,他幸运的被分到中科院工作。在北京工作5年后,响应中央支援西北建设的号召,他与课题组13位同事一起,调到陕西杨陵中国科学院西北农业生物研究所工作。
其实,最初李振声是研究草的。在北京期间,他跟随导师、土壤学家冯兆林从事种植牧草改良土壤的研究,曾经收集种植800多种牧草,对牧草研究有一定基础。
到西北后,正赶上西北小麦条锈病大流行,造成减产20%到30%。
当时只有26岁的李振声感到很忧心。他决定从事小麦改良研究,为农民培育出优良抗病的小麦。
“农民种了几千年的小麦,但小麦还是这么体弱多病,但是野草没人管,却生长得很好。”对草有研究的李振声想,能不能通过小麦与天然牧草的杂交来培育一种抗病性强的小麦品种呢?
引起当时小麦条锈病大流行的原因是,病菌变异的速度快,育种的速度慢,即8年才能育成一个小麦新品种,而条锈病平均5.5年就能产生一个变种,成为当时一个世界性难题。在这种情况下,李振声提出通过远缘杂交,将草的抗病基因转移给小麦,选育持久性抗病小麦品种的设想,这个设想得到了当时的权威植物学家闻洪汉和植物病理学家李振歧的支持,年轻的李振声开展了这项研究,从此一干50年。
“远近结合”躲过冲击
让风马牛不相及的草和小麦杂交,在当时国内从没有人尝试。
第一代野草和小麦的杂交品种研究出来了,这种被称为杂种一代的东西长得一点也不像小麦,而和野草一个样。而且这种杂种不育,远缘杂交,还面临杂交不亲和、后代“疯狂分离”的难题。
这项研究在当时被许多人视为畏途。李振声说,当时他心里也没有底。而且,最让人担心的是,因这项研究迟迟难以出成果,他还面临“研究工作脱离实际”的批判。
当他的研究进行到第八年的时候,当时的“社教运动”开始了,他受到批判。有人说他的研究都搞了8年了还没见成果,是脱离实际,要他放弃。“当时看到已经取得的阶段性成果,怎么忍心放弃啊。”李振声说,自己当年学到的哲学知识和研究方法帮助了他。
李振声说,他采用了一点哲学手法,“远近结合”———当初他在做小麦和草杂交研究时,心中感到没有把握,所以就同时开展了常规的小麦品种间杂交育种工作。到1964年,他选育的生选5号、6号已开始在生产上推广应用。因此,工作队最后说,他毕竟已有两个品种在生产上发挥作用了,不能说他的工作都是脱离实际的。这样才算过了关。
到1979年,李振声的研究终于取得突破,他培育的集持久抗病性、高产、稳产、优质等品质于一身的小偃6号在大面积推广中获得成功。当时陕西农村流传的“要吃面,种小偃”,让小偃6号不推自广。
小偃6号已成为我国小麦育种的重要骨干亲本,其衍生品种近50个,累计推广3亿多亩。增产小麦超过150亿斤。
真正打分的是农民
实际上,从1978年到1998年,20年间中国粮食的大规模增产,李振声和他的同事们培育出来的一大批优良小麦品种功不可没。
一组数据显示,从1978年到1998年,我国水稻总产增加627亿公斤,小麦总产增加694亿公斤,超过水稻。
小偃6号育种过程长达23年,别人很难重复。于是李振声将染色体工程技术引入小麦育种领域,创立了缺体回交法,将远缘杂交的育种时间缩短到了3年半,为染色体工程育种开辟了一条新路。
这一创新引起了国际染色体工程界的注目,美国遗传学会主席西尔斯等知名专家提议将1986年的第一届国际植物染色体工程学术会议地点定在西安,为的就是到李振声的实验田里见识一下他的成果。
这时的李振声已经声名鹊起,各种奖励接踵而来。但李振声仍旧最热衷的是到田间地头去看小麦,他说,“真正给我打分的是农民。”
李振声深知粮食的重要性。20世纪80年代,我国出现了自1984年以来粮食生产的三年徘徊,三年粮食没有增加,而人口增加了5000多万。政府急于想找到打破徘徊的方案。在这种情况下,他同科学院的农业专家,通过三个月的调查,提出了黄淮海中低产田治理方案。
当我国粮食从8000亿斤增加到9000亿斤时,黄淮海地区的增长数是504.8亿斤,占了一半。
此后,李振声在多个场合提到粮食安全的问题。2004年我国粮食出现了连续5年下滑的情况,他在人文论坛上发表了题为“粮食恢复性生产,时不我待”的讲演,引起了各方面的关注。
后来,由于中央采取了有利的支农措施,连续三年实现了恢复性增长,2006年粮食产量已近1万亿斤。
这位老人深知,中国人的粮食问题,是世界性的大问题。2005年4月,他在博鳌论坛上有一个发言,回应十年前美国人莱斯特·布朗畅销书《谁来养活中国?》,“我们应该将这些真实情况告诉世界,中国人能养活自己!现在如此,将来我们相信凭着中国正确的政策、科技和经济的发展,也必然能够自己养活自己
陈章良的人物经历
1978.09——1982.07,华南热带作物学院(现并入海南大学)热带作物栽培系栽培专业学生;
1982.07——1983.08, 华南热带作物学院(现并入海南大学)生物系教师;
1983.08——1987.08, 美国华盛顿大学生物系植物分子生物学及基因工程专业博士研究生;
1987.08——1992.07, 北京大学生物系副教授、教授(1989.05);
1992.07——1993.09, 北京大学生物系主任;
1993.09——1995.07, 北京大学生命科学学院院长;
1995.07——1995.12, 北京大学副校长兼生命科学学院院长(1995.07当选第八届全国青联副主席);
1995.12——2002.04, 北京大学副校长(2000.07当选第九届全国青联副主席);
2002.04——2007.12,中国农业大学校长(副部长级)(2005.07当选第十届全国青联副主席);
2007.12——2013.07,广西壮族自治区人民政府副主席 ;
2013.06——,中国科协第八届全国委员会副主席、书记处书记。
第十届全国人大常委会委员;
第八、九、十届全国人大教科文卫委员会委员。 陈章良生命的小船起始于福建省福清县一个紧傍着大海的小渔村。他说:“我小时候常常和弟弟去海里捞点鱼儿卖掉补贴家用。到了9岁的时候,村里人都说我,太大了,还不读书,太不像话。这才开始读一年级。”
“我是那所中学里边第一个考上大学的。1978年7月,我们100多人坐着大卡车,到很远的地方去参加高考。” 陈章良还记得当时被卡车摇摇晃晃地拉到县城参加高考的情景,他把自己一生的希望全都寄托在了这次考试上。
考试成绩公布后,陈章良在全乡100多个考生中成了惟一的中榜者——他终于考上了海南岛华南热带作物学院栽培系。事实上那个时候的窘况实在不可思议:陈章良一边读书一边还得劳动;寒暑假得下海摸鱼捉虾卖几个钱作学费和买灯油;晚上便在煤油灯下苦读。
刚进校门时,别的同学都会英语,而他连英文的26个字母都认不全;别的同学学外语都有录音机,他却连个小小的收音机都买不起。“由于穷,家里不可能给我一分钱,我就靠学校每月发给的19元助学金和假期打工赚钱度日。学校的饭菜不够吃,木薯和地瓜便成了我大学时的主要食物。” 有一天,他从一本英国的《自然》杂志上读到了几篇由美国华盛顿大学教授、美国科学院院士玛丽·查尔顿写的有关植物基因工程技术的文章,非常兴奋,便给玛丽·查尔顿教授写了一封
信,在信中表达了他对这个领域的强烈兴趣和献身于这个领域的决心,并希望能到她的实验室去攻读博士学位。
“玛丽·查尔顿教授很快给我回了信,随后还派了一位华裔教授到他所在的学校对我进行面试。”陈章良至今认为自己很幸运,无意中抓到了一个好机会。这位华裔教授与陈章良接触后,对他在那样艰苦的学习条件下竟能获得如此丰富的知识感到十分惊讶,特别是陈章良奋发向上、追求科学的精神以及他那敏捷的思维和少见的才气,让这位华裔教授十分欣赏。这位华裔教授回去后,把陈章良向美国华盛顿大学作了郑重的推荐,并建议录取这位年轻的中国人。
1983年,即陈章良大学毕业的第二年,他以优异的成绩考取了美国华盛顿大学生物和医学部的研究生。 陈章良到美国不久,便了解到当时国际上生物学最新的领域是世界著名生物工程学家毕齐所从事的重组DNA技术,而毕齐教授又正是他仰慕已久的科学家。于是,他想方设法,终于跻身于毕齐教授门下,成为毕齐教授的得意弟子。
陈章良在导师指导下选定的研究课题,美国加利福尼亚和洛杉矶的几所大学也在紧张地进行着。而且,他们的研究方法、路线甚至手段都大致相同。也就是说,他和其他几所大学的研究者们实际上是在同一条跑道上赛跑。陈章良清楚,“我只有甩开膀子,拼命奔跑,比别人动更多的脑子、下更大的功夫,才能在这场竞赛中最先跑到终点,夺得金牌。”于是,几年时间里他每天只睡5个小时,几乎每天都要在实验室里工作12个小时以上,有时长达十五六个小时,甚至有时干脆就在实验室里躺上一会儿,然后再接着干。
1985年,还是华盛顿大学三年级研究生的陈章良终于率先“冲刺”,取得了两项重大研究成果:一是在世界上首次成功地利用植物基因工程新技术将大豆储藏蛋白的基因转移到烟草和矮牵牛上;二是在第一项成果的基础上成功地总结了这个基因的转化植株及其后代的遗传规律,并成功地作出了证明且提出了其表达的分子模式。 陈章良突出的科研成就,引起了国际学术界的重视。1986年和1987年,他连续应邀出席了代表当今世界生物学界最高水平的两届国际权威性会议——美国高登学术会议。为了表彰他的成就,华盛顿大学竟提前一年半为陈章良颁发了博士学位证书。作为改革开放后第一批公派留学生,身处他乡异国的陈章良深知大洋另一边的祖国对自己的深切期望。
1987年1月,获得华盛顿大学生物及生物医学博士学位的陈章良,谢绝了美国几家公司和科研机构的高薪聘请,放弃国外优裕的生活,回到了深深眷恋的祖国,用自己已拥有的知识为祖国的强大添砖加瓦。于是,北京大学突然爆出一个大冷门:这位年仅26岁的年轻人,当上了北大副教授。回国后,陈章良在北大主持了国家“863计划”中的多个研究项目,他与同事们一起,在北大建成了蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室。实验室自筹建之日起,就以边建设边开展研究的方式高速高效地在植物基因工程方面,特别是在作物抗病基因工程方面开展了研究,为填补我国高科技空白、超国际水平做出了贡献。1991年11月,年仅30岁的北京大学教授陈章良在有140多个国家和地区的青年科学家参加的竞选中,以其卓著的植物基因工程技术和分子生物学领域的研究成果,力冠群雄,荣获联合国科教文组织颁发的被称为青年诺贝尔奖的“贾乌德·侯赛因青年科学家奖”,从而成为该奖自1987年以来最年轻的单独一人获奖的青年学者,而前两届获奖者均为两人共享。 陈章良教授一直从事生物技术及分子生物学研究,主要集中在基因的“克隆”上,他利用现代生物技术获得抗虫、抗病的转基因植物,研究卓有成就。在植物蛋白质工程和基因农业等课题研究上硕果累累的陈章良,最令同行们羡慕的是兼具科学家和成功的企业老板双重身份,他很喜欢被称为“老板”,因为自己一直致力于开创中国的生物工程产业。站在生物科学前沿的他,更懂得技术产业化对中国的意义。
“中国的生物工程在理论研究上可与国际水平抗衡,早在二十世纪五六
十年代就有一些新技术已接近国际水平,但由于产业开发没跟上,数十年后的今天,不得不大量引进别人的东西。中国新崛起的生物技术在国际上是中等偏上,在亚洲则处于数一数二的领先位置,但中国的生物工程水平却不及日本的几十分之一。”陈章良深感“技术如果没有开发,躺在实验室里就永远是技术”,把开创中国的生物工程产业作为他这一代生物学者的天职。1992年,他以企业家的智慧,和潘爱华等人在北大未名湖畔成功创建了目前中国最大的生物基因工程制药企业之一——北大未名生物集团公司,开始致力于生物技术的产业化实践,北大“未名”很快便成为拥有17家子公司的集团;接着又创建起中国北大生物城——一个中国未来最大的集科研、开发、生产为一体的现代化生物工程产业基地。 以基因工程、蛋白质工程、细胞工程、发酵工程和酶工程为主体的生物工程,被认为是21世纪科学技术的核心。基因农业、基因药物已经给美国带来数百亿美元的销售额。生物工程的带头人陈章良深知这一点,他要寻找一个好项目,以带动中国基因工程产业的发展。他选择了α—1b干扰素(赛若金)。一位外国专家曾断言:中国要实现干扰素的产业化,只能是天方夜谭。然而,陈章良和北大“未名”,打破了这一预言。在过去的五年里,他们创造了奇迹:从一项技术到成熟的产品——赛若金,从一个企业到中国最大的生物工程基地。“赛若金”一跃成为中国干扰素第一品牌,连续三年所占市场份额超过60%。在这一过程中,有三个关键人物,他们是技术发明人侯云德、投资决策人陈章良和企业成功的领导者潘爱华。他们一起完成了一个中国人的梦想,谱写出了中国基因工程之歌。
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