白色農業
白色工程農業是以蛋白質工程、細胞工程和酶工程為基礎, 以基因工程全麵綜合組建的工程農業。由於它是在高度潔淨的工廠內進行生產, 人人都將穿戴白色工作服從事勞動, 所以形象化地稱之為“白色工程農業”。
即微生物資源產業化的工業型新農業。
地球上三大生物資源之一的微生物資源是至今尚未充分開發利用的生物資源寶庫。應用高科技生物工程技術開發微生物資源, 創立微生物產業化利用的工業型新農業——— 白色農業, 這已是當今科技和社會發展的必然。
超級雜交水稻
袁隆平發明的雜交水稻被譽為中國奉獻給人類的“第五大發明”。
1997 年, 袁隆平院士首先提出“超級雜交水稻選育” 的新思路, 為中國糧食安全問題和促進世界糧食發展作出了重大貢獻。目前, 超級稻發源地湖南已提前實現第一期畝產700 公斤和第二期畝產800 公斤目標。
2004 年, 有關專家對48 畝實驗 田的超級雜交水稻晚稻的實測結果表明: 水稻稻穀結實率達95% 以上, 每畝產量達847 公斤。這表明“雜交水稻之父” 袁隆平雜交水稻的二期計劃——— 畝產水稻800 公斤以上的目標已經實現。
2005 年, 袁隆平院士宣布提前一 年在湖南正式啟動三期計劃, 爭取用3 ～5 年的時間實現超級稻一季畝產900 公斤, 實現超級雜交水稻的新突破, 繼續在世界上領跑。袁隆平院士表示, 由於自然環境尤其是溫度等因素限製, 要用常規培育方法大麵積實現畝產900 公斤已不大可能。他將通過走“優良株型、雜種優勢利用、尋求有利基因” 的技術路線, 實行超高產品種與超高產栽培相結合。
同時, 我國以楊煥明為首的基因 科學家, 以袁隆平的超級雜交水稻為材料, 在世界上首先完成了秈型水稻基因組的核苷酸測序, 發現秈型水稻基因組比人類基因組還多一萬餘個基因。秈型水稻基因組遺傳密碼的成功破譯, 不僅使我國的基因工程研究走到了世界前列, 而且, 為培育產量、質量更高的超級雜交水稻奠定了基礎。
同時, 四川農業大學水稻研究所 從福建省引進雜交稻新組合“D702 優多係1 號” 進行的再生稻高產栽培,也在2000 年12 月通過專家驗收, 表明其產量超過國家超級雜交水稻驗收指標。這一新組合品種“米質優, 具有再生高產潛力”。
什麼是彩棉
人們崇尚自然。棉花自帶彩色,不用化學顏料染色, 是人類的一個夢想。可喜的是, 前蘇聯的科學家用白色的棉花和埃及棉花進行雜交, 培育出一種綠色棉花。後來, 科學家們通過育種、控製光照和土壤濕度等方法,培育出紅、黃、棕、藍等二十幾種彩色棉花。這種彩色棉花不僅色彩鮮豔,而且很結實, 彈性好。目前, 不用染料的花衣服已上市, 受到用戶歡迎。
中國彩棉研究雖然起步很晚, 但 在美國研究成果的基礎上, 不斷有新的進展, 目前已處於世界領先水平。
中國首先開發出可供大麵積種植的數個定型品種和九十餘份優良選係材料, 其中棕色、綠色、駝色三個定型品係在新疆大麵積種植取得成功,平均畝產達到85 公斤, 最高達到140公斤, 產量及纖維品質都處於國際領先水平。
我國繼新疆之後, 一種天然彩色棉花在安徽省大麵積試種成功。試種基地的400 公頃棉田2004 年喜獲豐收, 據專家測算, 棉農每公頃至少可比種普通白棉增收1800 元人民幣。
2004 年, 我國彩色棉研究取得新的進展, 通過應用克隆技術和轉基因技術, 獲得了當代表達紅、藍、黑三個基本色的3 個彩色棉花新品種, 並在新疆種植成功。
天然彩色棉花是采用現代生物工程技術培育出來的一種新型棉花, 它在種植過程中不施用農約、化肥、除草劑等化學物質, 棉纖維在生長、成熟過程中沒有化學物質殘留。目前,彩色棉花及其製品在國際市場上供不應求, 因此發展彩棉產業市場前景廣闊。
無籽西瓜怎麼培育
無籽西瓜是用科學家們發明的一種叫“多倍體育種” 的農業高技術培育成功的。
要培育無籽西瓜, 首先要用0. 01% ～0. 4% 的秋水仙堿溶液浸泡普通西瓜的種子, 或者塗抹它的幼芽。
秋水仙堿能使西瓜種子中的染色體加倍, 從二倍體變成四倍體。然後, 用四倍體種子與二倍體正常西瓜種子混種, 得到三倍體西瓜種子。三倍體西瓜種子依然要開花, 但雄花已失去授精的功能。雌花若得不到花粉授精,便不能生子結果。所以, 將三倍體西瓜種子與二倍體正常西瓜種子混種,讓二倍體西瓜種子的雄花給三倍體西瓜種子的雌花授粉, 就能結出西瓜來。
這樣的西瓜嚴格說來並非無籽, 隻是因為三倍體的雌花是不育的, 用二倍體的雄花受精後胚胎不能發育成種子。
於是, 沒有瓜籽的西瓜便培育出來了。
什麼是克隆
克隆是英文clone 的音譯, 簡單講就是一種人工誘導的無性繁殖方式。
但克隆與無性繁殖是不同的。無性繁殖是指不經過雌雄兩性生殖細胞的結合、隻由一個生物體產生後代的生殖方式, 常見的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、莖、葉等經過壓條或嫁接等方式產生新個體也叫無性繁殖。綿羊、猴子和牛等動物沒有人工操作是不能進行無性繁殖的。
科學家把人工遺傳操作動物繁殖的過程叫克隆, 這門生物技術叫克隆技術。
克隆的基本過程是先將含有遺傳物質的供體細胞的核移植到去除了細胞核的卵細胞中, 利用微電流刺激等使兩者融為一體, 然後促使這一新細胞分裂繁殖發育成胚胎, 當胚胎發育到一定程度後, 再被植入動物子宮中,便可產下與提供細胞者基因相同的動物。這一過程中如果對供體細胞進行基因改造, 那麼無性繁殖的動物後代基因就會發生相同的變化。
克隆技術不需要雌雄交配, 不需要精子和卵子的結合, 隻需從動物身上提取一個單細胞, 用人工的方法將其培養成胚胎, 再將胚胎植入雌性動物體內, 就可孕育出新的個體。這種以單細胞培養出來的克隆動物, 具有與單細胞供體完全相同的特征, 是單細胞供體的“複製品”。英國英格蘭科學家和美國俄勒岡科學家先後培養出了“克隆羊” 和“克隆猴”。克隆技術的成功, 被人們稱為“曆史性的事件, 科學的創舉”。有人甚至認為,克隆技術可以同當年原子彈的問世相提並論。
什麼是轉基因
將人工分離和修飾過的基因導入到生物體基因組中, 由於導入基因的表達, 引起生物體的性狀的可遺傳的修飾, 這一技術稱之為轉基因技術。
人們常說的“遺傳工程”、“基因工程”、“遺傳轉化” 均為轉基因的同義詞。經轉基因技術修飾的生物體在媒體上常被稱為“遺傳修飾過的生物體” ( Genetically modified organism, 簡稱GMO) 。