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摘 要：基因工程（Genetic Engineering）是简易的基因拼接技术和DNA重组技术。基因工程可以阐述为是在分子水平上或是利用分子技术对基因进行改造和编辑，通过微观操作，按照人们的意愿定向的改造和优化动植物的应用和实用价值的技术。利用体外重组技术将外源基因导入拟选定的受体细胞内，使目标基因能在靶细胞内按照人们的意愿进行表达和修饰的操作。基因工程在医学、农学、生物学等各个领域已得到广泛的应用和快速发展，比如在改善珍贵的粮食作物， 增强植物抗性、适应性等遗传育种等方面的使用越来越重要。基因工程技术在植物、动物和微生物中应用都非常广泛。然而目前的国内外现状很大程度上显示基因工程在农业方面的应用越来越重要，发展也相当迅速。因此，特此基因工程在农业方面的的应用现状及研究进展。本综述旨在阐述基因工程技术在农业生产中尤其对植物生物活性物质产生受基因工程技术的修饰和改造方面的研究。简述了在植物育种中应用基因工程进行改良农作物或如何提高植物药用价值和农作物产量等的应用。
关键词：农业;植物;农作物;微生物
1引言
中国是世界上主要的粮食作物生产国之一，并且是世界上人口最多的大国。不仅是中国人对粮食的需求巨大，世界各国对粮食的需求都特别大，粮食直接决定人的生死，目前在非洲很多国家的人民还饱受饥饿之苦，因此如何提高粮食产量，如何在艰苦的环境中也能生产粮食，是过去和目前全世界都面临的难题[1]。基因工程技术产生近百年以来在多个领域，如医学、农学方面取得巨大突破。然而，该技术如何提高粮食作物产量和给人类带来良好收益呢？该技术如何应用于农学生产和人们的生活中呢，这也是我们应该思考的问题。基因工程技术能在很大程度上提高农作物品质，通过基因工程技术能改良植物品种，如提高植物的抗逆境、抗虫、抗病害等都有很大的作用。从环保方面和生物方面解决了很多社会面临的问题 [2]。
2基因工程技术的简述
基因工程技术，是在基因水平及分子微观方向上对DNA和蛋白质等按人们的意愿进行操作的方法和技术，利用与工程设计相似的方法，将人们推测或已验证的具有某种功能的遗传物质，也即目的基因（具有功能的DNA片段）经过PCR等技术在体外条件下，进行剪切、重组，再拼接重组后把的基因（重组NDA），通过载体和一定的技术如电击法和热激法德国技术将其导入选定的受体细胞中，进行大量的扩增。通过表达载体，使目的基因在受体细胞中高效的按照人们的意愿进行表达，产生出符合人类需要的物质或产生出成新的生物品种[3]。目前在农业生产研究中应用比较多的有RAPD、AFLP等技术。据相关文献显示，用农杆菌介导法将目的基因基因转入植物中，并通过GUS基因和GFP基因的进行追踪目的基因的表达情况。这个方法主要通过根癌农杆菌介导的方法遗传转化植物，方法简单、快捷并且高效，利于基因工程技术的利用和发挥作用。
3基因工程在植物中的研究进展
3.1 中药材的药用及品质中的应用
中药材主要来源于植物，如当归、党参、半夏、天麻以及杜仲等。目前国内外很多研究人员均对中药材开展了研究，目前最具影响力的青蒿素的发现和纯化在很大程度上也與基因工程有联系。在很多研究方面都要运用到基因工程，如在贵州三宝中杜仲的研究就充分利用了基因工程技术对其药用成分的提纯、分析和改造。并且还利用了DNA分子标记技术，揭示杜仲和花椒以及小黄姜等的遗传变异规律;分析和鉴定杜仲和半夏种质资源的亲缘关系、进化、起源以及分类等方面都起到了巨大的作用。并且Matsumotoetal[4]运用RFLP技术对日本绿茶栽培种和463个本地茶树的遗传分化进行分析， 表明绿茶栽培种和本地茶树具有相同的起源，这些均体现了基因工程技术的应用及其广泛和重要。
3.2 利用基因工程对基因进行分离克隆与转化
基因的发现在基因的利用和种质品种的应用中是至关重要的一步。如今基因的分离技术多种多样，如对某物种进行基因组和转录组的测序后，从中采用生物信息学分析和筛选出人们需要的基因，然后利用引物设计等将目的基因记性分离与克隆。初步完成是植物转基因技术的首要步骤，如目前已经从查实中克隆的到儿茶素有关代谢的关键基因， 在杜仲中克隆到有关杜仲药用成分相关的基因等[5]。克隆到目的基因后，通过转基因技术将其遗传转化到目标植物中进行功能的验证和分析，目前研究相当透彻的有植物的拟南芥以及生活中常见的烟草等。根癌农杆菌结合基因枪的使用有助于提高基因遗传转化的效率，并且该技术简单、高校具有成熟的遗传转化体系。
4利用基因工程技术改良和提高农作物品种
植物品种对生产生活至关重要，基因工程技术在提高和改良植物品种的应用中显得至关重要。如杂交水稻之父袁隆平就充分利用了基因工程技术为解决世界人口用粮食的困难，每年给大米的增收提供了客观的价值。利用基因工程技术提高了水稻的抗旱、抗低温、抗病虫都得到了显著的效果。除此之外，很多科学家还利用基因工程技术解决了蔬菜、重要和生活环境中植物的生存问题。利用组培和快繁技术挽救了很多濒危物种。
5展望
我国是世界上的农业大国之一，但粮食的需求和生产仍是我国甚至是世界面临的难题。我们应着力往基因工程新技术的开发和利用，为解决世界吃饭问题生存问题多做努力，为把我国科技提高到一个新台阶而努力。同时要充分利用世界基因工程技术和生物技术迅猛发展的时机，重视农业生物技术的开发和应用，不断探索其在作物育种中和品质改良的应用，促进我国传农业的磅礴发展和农作物更大化的生产，实现我国农业“高产高质高效”的可持续发展战略，进一步提升和加强我国农作物和生物技术的国际地位及市场竞争力。
参考文献：
[1] Li X W， Feng Z G， Yang H M， et al. A nolve cold- regulated gene from Camellia sinensis， CsCOR1， enhancessalt and dehydrationtolerance in tobacco[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications，2010，394（2）：354-359.
[2] Matsuura T，Kakuda T.Effects of precursor，temperature，andillumination on theanine accumulation in tea callus [J].Agric Biol Chem，1990，54（9）：2283- 2286.
[3] 刘东晓. 茶树CsCBF2转基因烟草的非生物胁迫耐受性分析[D].信阳师范学院，2017.
[4] 左涛. 杨树儿茶素合成相关基因DFR和LAR的克隆与功能初步分析[D].北京林业大学，2016.
[5] Matsumoto S，Kiriiwa Y，Takeda Y，Differention of Japanese green tea cultivars as revealed by RFLP analysis of phenylalianline ammonia- lyase DNA[J].Theor Appl Genet.2002，104：998- 1002.
关键词：农业;植物;农作物;微生物
1引言
中国是世界上主要的粮食作物生产国之一，并且是世界上人口最多的大国。不仅是中国人对粮食的需求巨大，世界各国对粮食的需求都特别大，粮食直接决定人的生死，目前在非洲很多国家的人民还饱受饥饿之苦，因此如何提高粮食产量，如何在艰苦的环境中也能生产粮食，是过去和目前全世界都面临的难题[1]。基因工程技术产生近百年以来在多个领域，如医学、农学方面取得巨大突破。然而，该技术如何提高粮食作物产量和给人类带来良好收益呢？该技术如何应用于农学生产和人们的生活中呢，这也是我们应该思考的问题。基因工程技术能在很大程度上提高农作物品质，通过基因工程技术能改良植物品种，如提高植物的抗逆境、抗虫、抗病害等都有很大的作用。从环保方面和生物方面解决了很多社会面临的问题 [2]。
2基因工程技术的简述
基因工程技术，是在基因水平及分子微观方向上对DNA和蛋白质等按人们的意愿进行操作的方法和技术，利用与工程设计相似的方法，将人们推测或已验证的具有某种功能的遗传物质，也即目的基因（具有功能的DNA片段）经过PCR等技术在体外条件下，进行剪切、重组，再拼接重组后把的基因（重组NDA），通过载体和一定的技术如电击法和热激法德国技术将其导入选定的受体细胞中，进行大量的扩增。通过表达载体，使目的基因在受体细胞中高效的按照人们的意愿进行表达，产生出符合人类需要的物质或产生出成新的生物品种[3]。目前在农业生产研究中应用比较多的有RAPD、AFLP等技术。据相关文献显示，用农杆菌介导法将目的基因基因转入植物中，并通过GUS基因和GFP基因的进行追踪目的基因的表达情况。这个方法主要通过根癌农杆菌介导的方法遗传转化植物，方法简单、快捷并且高效，利于基因工程技术的利用和发挥作用。
3基因工程在植物中的研究进展
3.1 中药材的药用及品质中的应用
中药材主要来源于植物，如当归、党参、半夏、天麻以及杜仲等。目前国内外很多研究人员均对中药材开展了研究，目前最具影响力的青蒿素的发现和纯化在很大程度上也與基因工程有联系。在很多研究方面都要运用到基因工程，如在贵州三宝中杜仲的研究就充分利用了基因工程技术对其药用成分的提纯、分析和改造。并且还利用了DNA分子标记技术，揭示杜仲和花椒以及小黄姜等的遗传变异规律;分析和鉴定杜仲和半夏种质资源的亲缘关系、进化、起源以及分类等方面都起到了巨大的作用。并且Matsumotoetal[4]运用RFLP技术对日本绿茶栽培种和463个本地茶树的遗传分化进行分析， 表明绿茶栽培种和本地茶树具有相同的起源，这些均体现了基因工程技术的应用及其广泛和重要。
3.2 利用基因工程对基因进行分离克隆与转化
基因的发现在基因的利用和种质品种的应用中是至关重要的一步。如今基因的分离技术多种多样，如对某物种进行基因组和转录组的测序后，从中采用生物信息学分析和筛选出人们需要的基因，然后利用引物设计等将目的基因记性分离与克隆。初步完成是植物转基因技术的首要步骤，如目前已经从查实中克隆的到儿茶素有关代谢的关键基因， 在杜仲中克隆到有关杜仲药用成分相关的基因等[5]。克隆到目的基因后，通过转基因技术将其遗传转化到目标植物中进行功能的验证和分析，目前研究相当透彻的有植物的拟南芥以及生活中常见的烟草等。根癌农杆菌结合基因枪的使用有助于提高基因遗传转化的效率，并且该技术简单、高校具有成熟的遗传转化体系。
4利用基因工程技术改良和提高农作物品种
植物品种对生产生活至关重要，基因工程技术在提高和改良植物品种的应用中显得至关重要。如杂交水稻之父袁隆平就充分利用了基因工程技术为解决世界人口用粮食的困难，每年给大米的增收提供了客观的价值。利用基因工程技术提高了水稻的抗旱、抗低温、抗病虫都得到了显著的效果。除此之外，很多科学家还利用基因工程技术解决了蔬菜、重要和生活环境中植物的生存问题。利用组培和快繁技术挽救了很多濒危物种。
5展望
我国是世界上的农业大国之一，但粮食的需求和生产仍是我国甚至是世界面临的难题。我们应着力往基因工程新技术的开发和利用，为解决世界吃饭问题生存问题多做努力，为把我国科技提高到一个新台阶而努力。同时要充分利用世界基因工程技术和生物技术迅猛发展的时机，重视农业生物技术的开发和应用，不断探索其在作物育种中和品质改良的应用，促进我国传农业的磅礴发展和农作物更大化的生产，实现我国农业“高产高质高效”的可持续发展战略，进一步提升和加强我国农作物和生物技术的国际地位及市场竞争力。
参考文献：
[1] Li X W， Feng Z G， Yang H M， et al. A nolve cold- regulated gene from Camellia sinensis， CsCOR1， enhancessalt and dehydrationtolerance in tobacco[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications，2010，394（2）：354-359.
[2] Matsuura T，Kakuda T.Effects of precursor，temperature，andillumination on theanine accumulation in tea callus [J].Agric Biol Chem，1990，54（9）：2283- 2286.
[3] 刘东晓. 茶树CsCBF2转基因烟草的非生物胁迫耐受性分析[D].信阳师范学院，2017.
[4] 左涛. 杨树儿茶素合成相关基因DFR和LAR的克隆与功能初步分析[D].北京林业大学，2016.
[5] Matsumoto S，Kiriiwa Y，Takeda Y，Differention of Japanese green tea cultivars as revealed by RFLP analysis of phenylalianline ammonia- lyase DNA[J].Theor Appl Genet.2002，104：998- 1002.