植物基因工程技术是基于生物界遗传密码通用性原则建立的生物工程技术体系,通过人工合成或修饰
目的基因,利用载体系统实现跨物种基因转移,最终使目标性状在植物染色体中稳定遗传表达。该技术包含
基因分离、
载体构建、
遗传转化和植株培育等标准化操作流程,已在大豆、棉花等农作物抗虫性改良和品质提升领域取得显著应用成果。随着
CRISPR基因编辑技术的融合应用,该技术正向精准调控基因表达方向发展。
基于生物界共享遗传密码的通用性原则,该技术通过人工重组DNA序列构建外源功能基因表达单元。基因表达载体携带的启动子元件与终止子序列,确保外源基因在植物细胞内完成转录与翻译过程,最终实现目标性状的稳定遗传。
农杆菌Ti质粒转化系统的开发是该领域里程碑进展,其T-DNA转移机制可实现外源基因在植物基因组的精准整合。以Bt基因工程为代表的抗虫育种技术,使棉花化学农药使用量减少70%以上,创造了显著生态效益。近年来CRISPR/Cas9基因编辑技术平台的发展成为另一重要突破,我国企业已在该领域取得CasD蛋白、水稻抗病基因编辑等专利,并成功培育出耐旱玉米新品种、低镉水稻等新种质,其中
隆平高科。