我国的科学家自国家“863”高技术研究与发展计划实施以来，利用基因工程技术在农业领域的农作物抗病、抗虫，品质改良等研究中取得了得大进展，转基因工程已在农业生产中大显身手，成为现代农业的新亮点。
   抗虫基因工程。人类同害虫的斗争源远流长，直到今天，全世界每年都要被害虫吞噬15%-20%的粮食，自从化学农药问世以来，人们一直采用喷施化学农药防治害虫。然而，随着化学农药对环境的污染和人类的危害，这种模式正在受到严峻的挑战，农业科学家另辟蹊径，经过不懈的努力，终于探索出运用现代遗传工程技术培育抗虫农作物的新途径，开创了一场治虫战线上的重大转折，令世人注目。
   只要你置身于大自然便有可能发现，一些植物常常被害虫吃得千疮百孔，而有一类植物却使许多害虫避而远之。何故？原来这些抗虫植物或具有粘性分泌物，或产生生物碱、酶抑制剂蛋白质等化合物，我们不妨称之为植物自身的“化学武器”。遗传工程师们所相中的正是这种新型“防虫武器”。他们通过遗传工程技术将这种蛋白质基因分离出来，“嫁接”到烟草、马铃薯、蕃茄、大豆、油菜等农作物中，这种基因一旦在受体寄主植物中定居后，便以孟德尔遗传方式进行繁殖，并使后代奇迹般地获得了抗虫的新特性。将热带地区一种豇豆中的具有抗虫性的CPTi基因移入烟草属植株，可谓迄今最成功的事例之一。科学家在田间意外地发现，在豆科植物世界里横行猖獗的四纹豆象，却不敢接近这种枝叶嫩绿的豇豆，经查明，原因就在于其体内有一种杀虫武器——胰蛋白酶抑制剂，属于双头丝氨酸蛋白抑制剂的小分子多肽，大约由80个氨基酸构成，并组成一个很小的多基因族存在于豇豆中。据此，遗传学家借助于一种基因“剪刀”将CPTi基因精心取出，通过一种根瘤土壤杆菌的媒介，再“嫁入 ”烟草细胞中。至此，细菌携带的CPTi基因便在烟草体内永远定居，并行使其抗虫的职能。据田间试验，凡携带CPTI基因的植物都具有极强的抗棉铃虫、粘虫、天蛾毛虫等害虫的能力。生物技术的进步也为苏云金杆菌（BT）杀虫剂增添了新的活力。苏云金杆菌是一种杀虫的细菌，迄今在美国、英国、法国、瑞士和我国等许多国家都已开始商品化生产，可防治30多种害虫。科学家还成功地将BT杀虫基因转入烟草，使烟草植株也产生BT杀虫活性物质。试验表明，当烟草植物中的BT杀虫物质的含量仅为0.04%时，6天后烟草上的的天蛾幼虫便全部死亡。目前科学家正试图获得能产生比烟草杀虫活力更高的杀虫棉株、杀虫稻株以及杀虫蔬菜等农作物。近几年，我国在BT杀虫剂的研制方面已取得了很大的进展，人们期待着高技术在植保领域结出更多硕果，杀虫植物能尽快送到农家。
   抗病基因工程。青枯病是一种细菌性病害，全世界马铃薯生产因青枯病、软腐病的危害可减产25%，每年经济损失达40亿美元。中国农科院生物技术研究中心将人工合成抗菌肽基因导入我国马铃薯主栽品种米拉，获得抗病性提高1-2级的转基因马铃薯株系。该项技术已申报国家发明专利。目前，抗菌肽基因已经供给国内外10多个研究单位，进行抗水稻白叶枯病、马铃薯软腐病、花生和番茄的青枯病、大白菜软腐病、柑桔细菌性溃疡病、桑树和桉树青枯病、樱桃根肿病等基因工程的研究。在抗真菌病害的基因工程研究中，科学家们已经把几丁质酶基因、葡聚糖酶基因转入烟草，转基因烟草表现抗病作用。此外，抗病毒的基因工程国内进展很快。中科院微生物研究所、北京大学已获得了抗矮缩病毒的基因工程植株。专家们已经创造出一种能够抵御对非洲和亚洲的水稻危害最大的细菌病的转基因新稻谷品种。国际热带农业生物工程实验室研究出来的这种新稻谷是和一批能从基因上来抵抗一种叫做“细菌病”的病害（它可不是一种普通的病害）的粮食品种。这种由黄杆菌传播的细菌病每年要吞食掉世界上5%至10%的稻谷产量，在非洲和亚洲的某些地区，甚至能毁掉一半以上的收成。国际热带农业生物工程实验室的科学家们使用的这种基因叫做Za21基因，稻谷被移植了这种基因之后就具有了一种很强的抗黄杆菌的有力。科学家们首先是使一些野生稻带有这种基因，然后再把它转移到栽培稻的身上。现在他们已使三种主要稻谷具有了这种基因（这三种稻谷品种每年在全世界的种植面积达2200万公顷）。
   抗逆基因工程。美国植物学家把仙人掌的基因转移到小麦、玉米或大豆中，培育出象仙人掌一样耐旱的新品种，为在旱瘠的沙漠地带种植农作物开辟出新路。英国科学家使用一种耐盐的沙茅根基因源与小麦杂交，培育出能在盐分浓度相当于海水盐浓度一半的土壤中发芽、生长，并获得好收成，为第三世界国家面临土壤盐分增加的困境解决了难题。他们还利用一种带有抗冻基因的细菌，把生长在美国南部的大豆，成功地引入到比较寒冷的英国国土。我国在抗盐基因工程上已取得一些进展，克隆了脯氨酸合成酶、山菠菜碱脱氢酶、磷酸甘露醇脱氢酶及磷酸山梨醇脱氢酶等与耐盐相关基因，通过遗传化获得了耐1%氯化钠苜蓿，耐0.8%的氯化钠的草莓及耐2%氯化钠的烟草，这些转基因植物已进入田间试验阶段。但是，我国在抗逆基因的分离、克隆和转化方面起步较晚，研究力量薄弱，与国际先进水平相比差距很大。目前，国际上瞄准抗逆代谢途径简单、清楚、综合抗性优良和抗逆类型广的基因分离与克隆技术，这也将是我国今后努力和主攻的目标。
   品质改良基因工程。美国在继试管中培育出一种高蛋白水稻新品种后，现在又利用生物工程培育出一种高蛋白玉米新品种。这种玉米的蛋白质含量可与大豆相媲美。我国科学家采用花药培育的方法，培育出“京花8号”小麦，蛋白质含量高达16.79%。培育出的“京花1号”小麦，推广4年，增产5000万公斤。目前，我国科学家已经把编码必需氨基酸的基因转入马铃薯，获得了含高必需氨基酸的马铃薯品系，这些品系已在内蒙古地区试种，并已进入中试开发。此外，还成功地将高含硫氨基酸的基因转入苜蓿中，使转基因苜蓿中的硫氨基酸的含量提高7-11%，以这种苜蓿为饲料，有可能提高羊毛产量。英国科学家培育出抗癌花椰菜。英国约翰.英尼斯植物研究中心的科学家说，他们把普通花椰菜与一种生长在西西里地区的野生花椰菜杂交，结果培育出了一种抗癌花椰菜。英国专家培育成功一种能生产塑料的油菜。他们利用基因遗传技术成功地把各种能产出聚合物的生物基因移植到油菜籽中，用这种油菜籽长出的油菜，其种子和叶片中都含有大量的聚合物。把这种聚合物提炼后，就可用来加工成各种家用塑料制品以及塑料管道等。这种天然塑料的特点是不会对生态环境产生污染，将其埋在地下6个月后就可分解为水和二氧化碳。