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农业生物技术的现状与发展方向摘要

农业生物技术的现状与发展方向(摘要)
生物技术是战略高技术的重要领域之一,技术发展日新月异,国际竞争日趋激烈。

生物技术产业也是高新技术新兴产业,是当前国际高技术产业化的重点领域,已经成为新的经济增长点。

生物技术已成为解决人类面临的人口、能源、环境、粮食等重大问题的有效手段,将为保障粮食安全、能源安全、公共卫生安全、食品安全和国家安全提供重要的科技支撑。

生物技术与产业已成为世界各国支持和投资的重要领域,在国民经济和社会发展中具有重要战略地位。

一、国内外发展现状和趋势
目前,生物技术进入第三次浪潮,生物技术研究开发已成为世界各国重点投资的战略高技术领域,生物技术与产业已成为国际科技乃至经济竞争的重点,生物技术产业已成为新的经济增长点,生物安全已成为国家安全的重要组成部分。

随着相关学科发展及社会需求,医药生物技术、农业生物技术及工业生物技术都有了长足的发展。

2001年美国生物技术产业总产值5670亿美元,利润1005亿美元。

2004年全球18个国家种植转基因植物面积达8100万公顷,8年增长40倍。

生产近200种生物药物,防治200多种疾病的370余种新药进入临床试验,全球3.25亿人受益。

2003-2004年全球转基因农作物价值达到439亿美元,其中中国为39亿美元,预计在十年后将达到2110亿美元,增长5倍。

农业生物技术发展趋势主要体现在以下几方面:生物技术与常规技术的结合越来越紧密;作物分子育种体系正在形成;转基因植物发展十分迅猛,产业化步伐不断加快;农作物杂种优势利用进入新阶段;动物体细胞克隆技术体系已经形成,进入实用阶段;利用动植物生物反应器生产特殊药物和功能性食品;分子诊断技术和基因工程疫苗成为畜禽重大疫病防治的重要手段;生物农药和生物肥料成为产业化的重点;生物可降解材料开始进入市场;农林生物质能的开发利用方兴未艾。

从战略需求的角度出发,要满足以下需求:提高农业科研水平,增强原始创新能力的需求;提高粮食产量、改善品质,确保国家粮食安全需求;调整农业产业结构、提高农业生产效益的需求;减少环境污染,确保农业生态安全的需求;提高土地资源利用率,促进可持续发展的需求;提高和改善农产品质量,增强农业综合国际竞争能力的需求;提高重大畜禽疾病防控水平,保障人民健康的需求。

针对以上需求,农业生物技术的发展方向有以下几方面:共性关键技术及平台;功能基因组和比较基因组;动植物分子标记辅助育种;作物品种设计;转基因植物及产业化;新型畜禽基因工程疫苗、诊断试剂等产品研制;农业微生物工程及产品;生物质能的关键技术及产品;动植物生物反应器;人畜共患重大疫病防控关键技术及产品。

目前生物技术的应用方面,运用功能基因组学进行相关重要功能基因的克隆;蛋白质组和功能蛋白的大规模表达技术;对生物信息的收集、加工、利用;RNAi技术及其应用;生物芯片及产品开发;动物细胞的大规模培养;Knock-out和Knock-in技术及应用;化学基因组和表观基因组。

最终的目标,突破一批关键技术、提高农业生物技术的整体水平;获得一批有自主知识产权的产品,提高市场竞争能力;建立一批基地,提高成果转化能力;培养一批人才,增强创新能力;研制一批产品、提高国际竞争能力。

二、农业生物技术的突破点与应用前景
我国水稻功能基因研究取得重大突破,水稻基因组研究整体水平处于国际领先地位,完成籼稻全基因组测序和粳稻第4号人染色体测序,结果在《SCIENCE》和《NATURE》上发表;我国已建成转基因牛生物反应器基地;初步建立了棉花
三系配套体系,建立了棉花“三系杂交”育种体系,获得了优质品系L117R、丰产品系708 R等一系列转基因抗虫恢复系,获得了抗虫不育系45个;利用水稻遗传多样性和分子标记技术,选配品种/组合,控制稻瘟病发生。

2004年获得世界粮农组织国际稻米年科学研究一等奖。

超级杂交水稻大规模种植;我国已建立了成熟的水稻、小麦、大豆、棉花的分子标记辅助育种技术平台,在利用分子标记辅助选育品种方面居于国际领先水平。

农业生物技术已经取得重要的成果,转基因棉花、玉米、水稻、大豆、油菜在国内优势比较明显;2004年抗虫棉占黄河、长江流域棉区种植面积的78.6%,占全国种植面积的60%以上;转基因抗病毒小麦已经培育成功;高致病性禽流感等畜禽疫苗研制成功;国际上第一头转人岩藻糖转移酶基因的体细胞克隆牛培育成功;相关功能基因也已经取得,如增加植株的生物量;提高植株对营养高效利用;使植株细胞变大,子粒变大。

还可以提高植株的抗逆性,如抗寒、抗旱、抗盐,及抗真菌、细菌,可以改变植株的开花期如延长或提早;延缓植株衰老;还可改变植株形态,矮化增加作物的抗逆性,等等,这些基因及相应的启动子已经在国际上取得了重要进展并应用于生物实际。

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