《植物生物技术和转基因植物》评介

——（ Plant biotechnology and transgenic plants）

编 者：Kirsi-Marja Oksman-Caldentey, 芬兰VTT技术研究中心

Wolfgang H.Barz, 德国Westphalian Withelm′s 大学

出 版：Marcel Dekker, Inc.

索书号： Q943/P713k/2002Y

藏书点： 武大外教中心

近二十年来，生命科学与生物技术是科学的最有潜力的一个分支，它的飞速发展为世界各国医疗业、制药业、农业、环保业等行业开辟了广阔的发展前景。生物技术可以提供更营养更安全的食物，更好的农业性状，更有效的化学或药学制剂，而药用植物对于食品和非食品工业都有巨大的经济价值。除了产生基本代谢物，植物还可以生成药、杀虫剂、染料、香料、调料。利用传统的或现代的植物培养方法可以大幅度的提高许多作物的品质和产量。作为“对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的技术”，生命科学与生物技术日益受到世界各国的普遍关注。生物技术研究与开发重点领域有：高产优质农作物的遗传育种、转基因技术和动物克隆、生物反应器、基因和蛋白质工程疫苗及药物、基因治疗等。植物代谢工程在基础研究和现代植物育种方面都显示出极大的潜力。很多作物能产生出大量有价值的酶、蛋白质、抗体等等。欧洲、美、日的许多实验室都对那些调节植物次级代谢的关键酶及其基因做了大量研究工作。由于生物技术的迅速发展，这种类型的研究也取得了较大的进展。此外，大量生物反应器的产生也揭示了生物技术发展的新的可能性。

转基因植物是指科学家在实验室中通过基因工程方法，把作物基因构成加以改变，培育出的新品种。在人类的科技发展史上，除了 40年代中期发展起来的核技术外，恐怕没有像基因工程技术一样，在全世界引起如此大的关注和争议了。转基因植物及其食品如今成了世界上许多国家环境和健康的中心议题，并且还在迅速分裂着大众的思想阵营：赞同的人认为该项技术及其产品能大大提高人们的生活水平，而怀疑的人则认为它走得“太快”了，在现实生活中可能会产生副作用。

目前科研工作者对于转基因植物进行了大量的研究，他们普遍认为通过转基因方法培育的新品种，其安全性应该达到自然界中自然突变、化学物理诱变、有性杂交等方法培育的品种水平。目前应该侧重应用基础研究，例如：新基因克隆，新方法发明，新系统创造，模拟传统育种方法重组基因的发生过程等，以确保转基因品种的安全性。总之，转基因植物产品只有达到了与传统方法所育品种的产品一样安全时，才能被广大消费者接受，才能有益于人类健康和社会进步。中国作为一个农业大国在农业生物技术方面取得了较大进展。水稻、小麦、马铃薯、花生等转基因植物的田间试验进展良好，而且独树一帜；中国在超级杂交稻研究与组合应用上处于世界领先地位，已选育出一批两系法亚种间杂交稻新组合，较好地实现了杂种优势与理想株型的结合。育成的超级杂交稻组合比现在生产上应用的杂交稻组合增产 15%-25%。2000-2001年超级杂交稻累计推广300万亩，共增产优质稻谷3-4亿公斤。优质小麦品种业已得到推广。在植物基因工程研究开发方面，中国已经有转基因耐贮藏番茄，转查尔酮合成□基因矮牵牛、抗病毒甜椒、抗病毒番茄、抗虫棉花等5种自主研制的转基因植物通过了国家商品化生产许可，并有20余种转基因植物进入环境释放阶段。2000年中国转基因作物（主要是转基因棉花）种植面积达到50万公顷，列世界第四位。同时，中国转基因植物的研究体系和安全评价体系也基本建立起来，其中包括以基因研究为主的上游部分、以植物遗传转化为主的中游部分和以生物技术育种为主的下游部分的研究体系。

2002年美国《科学》杂志上发表了中国科学院黄季焜研究员和美国Rozelle与Pray教授以及中国农科院王琴芳副研究员合作的一篇研究报告《中国的植物生物技术》。该文作者研究发现，中国正在成为具有除北美外世界上最强大的植物生物技术研究能力的国家。中国政府用于植物生物技术的研究投资按购买力计算，已占全球植物生物技术政府公共总投资的10%。中国拥有发展中国家最强大的农业生物技术研究队伍，研究人员已达到近200人，是日前世界上从事生物技术研究人数最多的国家之一。

虽然我国从事生物技术研究工作的人数众多，发展较快，但是由于起点低，又是一个发展中的农业大国，因此，很有必要借鉴和参考国际同行的研究工作来提高我们的基础研究水平。《植物生物技术和转基因植物》就是由纽约 Marcel Dekker公司出版的一本关于植物生物技术和转基因植物的专著。全书共分为27章，每一章均独立成文，为某一个领域的综述性介绍及总结。本书的目的旨在为读者提供大量最新的关于植物生物技术和转基因植物的信息。作者讨论了最新的一些研究转基因植物的技术和方法，包括合成、利用和控制植物初级和次级代谢物例如碳水化合物、氨基酸、脂类、蛋白质，以及工程、药用、医用、食品工业方面的利用，涉及了许多详细和具体的植物细胞培养，作物生长，转化技术和新材料的开发方面的技术。它的一大特色是提供了大量翔实而具体的实例，而这些工作是由数位杰出的科学家完成的，他们在各自的领域里都有很深的造诣。因此，这些资料显得尤为真实可信。总之，这本书为植物生物技术基础研究提供了很好的参照，就如何提高营养物的品质，农业产量及性状以及植物的抗逆性有详细的介绍和说明。同时，它也为农业产品开发，新型的植物型生物反应器，更有效的转基因药物等实际应用提供了理论基础。考虑到读者群的广泛，编者的宗旨是既能为经验丰富的转基因植物研究领域的专家提供参考，也希望能对从事植物分子生物学研究和学习方面的学生及科研爱好者有所帮助，因此，这本书涉猎广泛，适合作为参考书而不是教材。

该书的作者 KIRSI-MARJA OKSMAN-CALDENTEY毕业于芬兰赫尔辛基大学，是芬兰VTT生物技术研究中心的首席科学家和研究员。她出版了许多著作，是欧洲植物化学学会和医学植物学会会员。作为Planta Medica的审稿人及顾问，于1992年荣获Egon Stahl Award。WOLFGANG H. BARZ是德国慕尼黑Westphalian Wilhelm's大学的教授，也是Planta Medica, Plant Cell Reports和许多著名国际期刊的编委及审稿人之一。

本书目次：

1．前言：植物生物技术-一个前景光明的领域

2．植物衍生药物和抽提物

3．发现生物活性物质的工业策略

4．植物育种中所用到的细胞培养和组织培养技术

5．植物细胞培养可以产生次级代谢物

6．植物及其细胞的遗传转化

7．Hairy Root 培养基的性状及其应用

8．植物细胞和组织培养的生物反应器

9．应用植物生物技术提高食品品质的可能性

10．应用植物生化、遗传工程的途径提高营养品质

11．利用转基因植物来产生淀粉和其它碳水化合物

12．利用遗传工程的方法来提高种蛋白的营养质量和功能性状

13．利用转基因植物产生油

14．从植物中生产调料和香料

15．从植物中生产精细化合物

16．产生次级代谢物的植物细胞工场：以长春花属玫瑰产生吲哚生物碱为例

17．利用转基因植物产生免疫治疗试剂

18．信号转导元素

19．植物细胞壁-结构特点和生物技术上的运用

20．木质素遗传工程：一个更好的理解木质化的途径

21．转基因植物表达氧化胁迫抗性

22．转基因植物表达病毒病原体抗性

23．转基因植物表达微生物病原体抗性

24．转基因植物表达杀虫剂抗性

25．转基因抗除草剂作物：优点、缺点和安全策略

26．植物对于环境胁迫的适应性策略

27．控制植物对重金属的抗性的分子机制及其在控制重金属积累中的可能作用