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抗真菌转基因植物的生态风险分析

抗真菌转基因植物的生态风险分析
抗真菌转基因植物的生态风险分析

基金项目江西省教育厅项目(2002046)。作者简介熊国新(1962-),男,江西宜春人,副教授,从事植物分子生

物学研究。*通讯作者。

收稿日期2005!09!14

人们可以将一种生物的基因有目的地转入另一种生物的基因组中,从而彻底打破物种之间的生殖隔离,根据人们的需要进行基因的交流、重组,从而产生新的生物性状。这种运用重组DNA技术将外源基因整合到受体植物基因组上、改变其遗传组成后产生的植物及其后代,称转基因植物。转基因植物通常至少含有一种外源的遗传物质,比如其他植物、病毒、细菌,甚至人类的基因。自Zambryske获得世界上首例转基因植物——

—转基因烟草以来,大批转基因作物的问世及其所带来的巨大效益,刺激了全世界基因工程研究热潮。

真菌病害一直是危害植物生长、影响作物产量的主要病害。随着人类环保意识的增强,开发广谱抗病新资源、培育持久抗病品种已成为现代农业的普遍要求。目前,国内外在植物抗真菌病基因工程育种方面进行了不少有益的研究,已成功地克隆了多种有用的抗病目的基因,并已获得了一些转基因抗病作物新品种。与此同时,相伴产生的抗真菌

转基因植物的生态安全性问题也日益受到重视[2~5]。

1抗真菌病基因的克隆

植物在其长期的进化过程中常受到一些病原微生物的侵袭,它们在生态系统中长期并存,相互影响,协同进化。在这一过程中,植物本身逐渐获得一系列防御机制来保护自己。

Flor根据亚麻对锈菌小种特异抗性的研究,提出了基因对基因假说,这一假说已被几十年来植物与病原真菌相互作用的众多实例所支持,并构成了现代克隆病原无毒基因和植物抗病基因的理论基础。该假说认为寄主分别含有感病基因(r)

和抗病基因(R),病原菌分别含有毒性基因(vir)和无毒基因(avr),只有当具有相应抗病基因的植物与具有无毒基因的病原菌相遇时,才会激发植物的抗病反应,其他情况下2者表现亲和,使寄主感病。当受到病原真菌侵染时,植物的抗病基因产物与病原菌的无毒基因产物发生识别,激活一系列防卫基因的表达,比如导致植物细胞壁加厚,植物抗菌毒素合成,以及病原相关蛋白(如蛋白酶抑制剂和病原菌的水解酶)的积累等,从而使植物具有抗病性。植物R基因的克隆可导入到其他敏感的同种植物或远缘材料中,转基因植株能表现出一定程度的抗病性。然而,多数R基因的抗性是十分专化的,不仅抗病谱窄,而且随着病

菌群体组成的变化和快速进化,抗性会很快丧失。因此,发现和克隆新的具有广谱抗性和持久抗性的R基因,对提高转基因改良植物抗病性的成效极为重要。基因组学技术的发展加快了发现和克隆新R基因的进程。

增强植物对病原菌抗性的手段可归纳为以下5个范

畴:①对病原菌直接表现毒性或抑制病菌生长的基因产物的表达。包括病程相关蛋白如水解酶(几丁质酶、葡聚糖酶)、抗菌蛋白(渗透蛋白和类奇异果蛋白)、抗菌肤(硫堇、防御素、凝集素、核糖体失活蛋白、植物保卫素)。②破坏或中和病菌毒性产物的基因产物的表达。如多聚半乳糖醛酸酶、草酸、脂肪酶。③可潜在的增强植物结构抗性的基因产物的表达。包括提高过氧化物酶及木质素水平。④调节植物防御反应的信号分子基因产物的表达。包括特异激发子、H2O2、

水杨酸、乙烯的产生。⑤与过敏性坏死反应及无毒因子有关的抗性基因产物的表达。

抗真菌病基因工程中正是根据以上原理,利用转座子标签技术和定位克隆技术,来克隆这些能够降解真菌细胞壁和细胞膜的基因、阻碍真菌蛋白质合成的基因,以及一系列防卫蛋白基因,来作为抗病目的基因。

随着对植物抗病性和病原菌致病性及二者相互作用的分子机理的深入了解,采用基因工程手段改良植物抗病性的研究已进入崭新时期。愈来愈多的R基因、防卫基因及编码HR和SAR抗病反应中重要信号分子的基因被克隆,并陆续应用于转基因改良植物抗病性的实践。日益增加的具广谱性抗真菌病害的转基因植物的问世,表明在未来4~6年内可望获得真正达到商业化推广水平的广谱性抗真菌病害的转基因作物。新的更有效的抗病基因工程策略亦不断涌现。例如,在转基因植物体内同时表达多个功能互补基因(如几丁质酶/葡聚糖酶;R基因/抗真菌蛋白基因等);调控抗病反应中信号识别及传导,发掘具有新型杀菌活性的蛋白及其基因;利用新的信号识别和传导分子获得有效的抗病工程植株等。从而获得更为广谱和抗病性持久的转基因植物。

2抗真菌转基因植物生态风险分析

随着转基因植物研究和应用的快速发展,转基因植物的生物安全性问题也越来越引起人们的重视,1998年在英国发生的普斯陶伊事件[7];1999年在美国发生的斑蝶事件[8],引发了世界各国对转基因植物的生态影响、转基因食品安全性等方面问题的激烈争论。在转基因植物的生态安全问题上,人们一直比较关注环境和生态风险方面,包括基因漂移导致的遗传污染、转基因逃逸、转基因的非靶标效应、抗

抗真菌转基因植物的生态风险分析

熊国新,罗天相*(宜春学院农学院,

江西宜春336000)摘要随着抗真菌转基因技术的成熟,转基因作物释放后对生态环境及其他方面产生的潜在影响越来越受到重视。抗真菌转基因植

物可能产生基因的污染与漂移,通过持续强选择压导致有害病原真菌的协同进化;同时,转基因植物环境释放后可能对环境的生物多样性产生影响,当前的一个热点问题是转基因植物的外来入侵现象。关键词抗真菌转基因植物;生物多样性;基因漂移;协同进化;生态风险中图分类号Q756文献标识码A文章编号0517-6611(2006)02-0214-03

安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2006,34(2):214-216责任编辑朱永和责任校对朱永和

病虫性衰退及生物多样性(尤其是昆虫群落多样性)下降、C等元素循环发生变化等[9~12]。近年来,抗真菌转基因植物技术的逐渐成熟,并开始被释放到环境(尤其是土壤环境)后,对环境生物可能产生的影响也逐渐引起了人们的注意。2.1持续强选择压导致有害病原真菌的协同进化病虫害抗性的形成是以遗传为背景的。Tabshnik等发现小菜蛾中一个抗性基因的存在可以产生对4种Bt毒蛋白的抗性,其初始抗性基因频率为0.12。Gould等用美国4个州的雄

烟蚜夜蛾与实验室抗Bt雌蛾杂交,观察F

1和F

代对Bt毒

蛋白的耐受力,估测其田间抗性初始等位基因频率为1.5×10-3[13]。

近年来,转基因抗真菌作物持续强选择压导致有害病原真菌的协同进化也引起了科学家的关注。①转基因抗真菌作物会影响它们的近缘植物,使这些原来对某种真菌并不敏感的植物成为该真菌的寄主而感病,也就是扩大了真菌的寄主范围;②抗真菌转基因植物可以改变真菌侵染植株的过程[14,15],这些改变会导致出现致病性更强的真菌[14~16],遗憾的是,有关这方面的潜在风险研究几乎没有。值得关注的另一个问题是抗病毒转基因作物基因组DNA在植物病毒RNA复制时可与病毒基因组重组[14,15]。这种遗传上的重组确实发生在烟草属植物Nicotianabenthamiana和豇豆萎斑病毒之间[17]。研究人员认为,这种重组将会导致出现在遗传上有独特特征的病毒,从而更加难以防治。

显然,病虫抗性进化的实质就是环境压力对基因的选择,主要是通过基因突变以及提高野生种群初始抗性基因频率实现的。上述研究结果加剧了人们对抗病虫基因工程的担心。在持续作用的强选择压力下,害虫、病菌可能会因协同进化而导致“超级病虫”的产生,从而使经过多年的投入获得的转基因品种失去作用,并加剧病虫害的危害,甚至危及到其他植物种。一种低成本的防治策略,可能会演变成一种高投入的生产必需过程甚至生态危机。

2.2转基因植物环境释放影响物种多样性抗真菌转基因作物释放到环境中去以后,除了对目标生物体发生作用外,还可能对非目标生物体产生一定的作用,从而有可能影响到生态系统的生物多样性。自从Losey等在自然杂志上发表了转Bt玉米的花粉能够影响大斑蝶(Danausplexippus)的生长和发育的文章[8],对于转基因作物(包括正推广应用的抗真菌转基因植物)所产生的非目标效应的研究已经成为生物安全评价的一个焦点。在自然界中,由于花粉的传播,在同一物种的不同品种间甚至远缘植物种之间,也经常会通过杂交产生基因交流——

—基因渐渗(geneintrogression),但这种基因渗入是基于有性生殖的相容性而发生的,而外源基因能够替代原有植物基因产生遗传变异,则是基于基因功能的相似性与协调性而实现的。

与自然发生的基因渐渗不同,转基因植物是通过外部施加强制性手段打破生殖隔离,并依靠一定的保护措施(质粒等载体)获得自然状态下难以实现的外源基因性状调控与表达,并不等同于自然界发生遗传突变产生的生物体。此外,这些外源基因都携带特定的启动子,又是随机整合到目的植物基因组的任何位置等,在转基因植物带来某些有益

经济性状遗传增益的同时,其本身以及那些通过花粉传播而间接获得外源基因的植物种,在打破原有基因组协调性之后还会产生怎样的遗传后果,则是很难预料的。

土壤微生物是生态风险评价的重点,原生动物是监测土壤生物种群变化的最敏感指标之一[18]。抗真菌转基因植物种植对土壤的潜在影响的核心内容是其可能影响土壤的生态过程[19,20]。一些研究证明转基因植物种植后确实引起土壤微生物群落和土壤酶活性甚至土壤营养特性的变化。如转甘露碱基因烟根际土壤以甘露碱为底物的细菌数量增加80倍[21],转几丁质酶基因马铃薯土壤脱氢酶活性增加[19]。但也有研究表明转基因植物对土壤没有产生显著影响[20,22,23]。抗真菌转基因植物对土壤的影响,除与导入的外源基因密切相关外,不同的转基因个体因为外源基因导入位点和拷贝数等不同,其产生的生态效应也会有所差异,因此即使是导入同一外源基因的同类转基因植物,其生态效应也并不完全一致。此外,在对土壤生态过程研究时,针对不同的研究指标也会得到不同的研究结果。

袁红旭等通过种植转双价抗真菌基因水稻,发现其根内真菌和细菌数量显著低于非转基因阴性对照及常规稻竹籼B,根际土壤真菌和细菌数量显著小于非转基因阴性对照,接近常规水稻竹籼B。表明吸外源抗真菌基因的表达,确实引起了水稻体内和根际土壤微生物群落的变化,但是土壤微生态具有多样性和复杂性,作物不同品种之间常存在显著差异,转基因作物导致的土壤微生态的变化,对农业生产造成何种影响值得深入研究[24]。

研究表明,植物所释放的抗细菌和抗真菌蛋白对腐生性的土壤微生物区系可能存在影响。这些环境中大量增加的抗微生物的化合物不仅作用于靶标病原物,而且对有益微生物如菌根真菌、根瘤菌及其他与植物健康、植物残体分解及养分循环有关的微生物也有影响,从而引起人们的极大关注。基因表达释放出来的蛋白具有潜在的抗真菌和(或)抗细菌活性,可能抑制植物根际某些特定类型的土传植物病原物的活性。当然,对腐生性微生物的非靶标效应的报道是不多的也是不完全的,而且主要集中在菌根真菌的共生上。

烟草中与抗真菌病原物蛋白有关的基因表达多数情况下不影响菌根真菌的根系感染,但表达水平较高的第2组烟草p#1,3#葡聚糖酶却可抑制感染,这意味着转基因表达产物存在着非靶标效应。推测其他的效应可能与基因产物有关。

许多转基因植物的转入基因表达产物可以通过伤口等被释放到根际中。这些从伤口逸释的物质可以为粘土或腐殖质所吸附,从而在较长时间内保持着生物活性[25]。2.3作为所谓“外来种”对生态系统的影响随着生物技术的发展,转基因生物本身是自然界并不存在而由人类创造的生物,对一个生态系统来说,转基因生物的进入就是外来生物的入侵。为此,广义的外来生物也可以包括这些遗传改良和饰变生物体(GMOs)[26]。

转基因植物的基因既可来自于种内,更多的来自于不同种间,它对生态系统的影响就相当于一个外来种对某一

熊国新等抗真菌转基因植物的生态风险分析

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生态系统的影响[27]。由于转基因农产品与其他传统产品以及野生的对应品种并没有本质的生殖隔离,如果没有采取有效的空间隔离措施,转基因成分会轻而易举地扩散到可能的其他物种。植物中这种现象尤其严重。因为植物的生殖隔离机制没有动物严格,远源杂交现象极为普遍,一个物种的转基因成分甚至可以在亲缘关系相当远的物种中检测到。例如,转基因油菜,尽管目前主要的转基因品种甘蓝型油菜是自花授粉为主,但其他油菜作物、野生油菜,甚至芸苔属、十字花科的植物都面临基因污染的威胁。种植资源一旦被污染,便无法清除,损失将无法估量[28]。

由于遗传背景不同,基因会发生各种各样的相互作用,如基因的多效性、体细胞变异等,且抗真菌转基因植物中基因的表达受环境等多种因素影响,因此转基因作物中有可能出现一些在常规育种中不曾遇到的新组合、新性状[27]。它们对生态系统生物多样性的影响目前还缺乏充分的证据。

3小结

近年来,生物安全研究得到越发重视。但目前,从事转基因生物研究的生物技术工作者与注重环保的生态学研究人员在对待生物安全问题上有很大的意见分歧,其原因是看待问题的出发点不同,生物技术工作者更注重转基因产品本身的效益,而环境工作者对其释放后而导致的潜在的生态学风险更加警惕。其实,二者没有本质的区别。然而,不同的观点可能会促使研究者采取不同的方法从而可能会导致截然不同的研究结果和结论。

培育转基因植物抗病虫危害,极大地改变了农业生产实践。然而,转基因植物出现的时间还不长,现在还缺乏其对环境影响评价的长期研究。基于目前有限的知识,关于转基因植物对农业生物多样性的影响还没有一致性的结论,特别是缺乏田间试验,尚不能作出精确的评价。因此,必须加强抗真菌转基因作物释放后对生态环境影响的研究,这对于进行转基因作物生态安全性评价、确保生物技术健康发展具有重要意义。

目前在转基因作物生态安全性某些方面的研究已经取得了一些结果,然而在研究中仍需注意,抗真菌转基因植物生态风险分析是比较复杂的,需要一个较长的时间。分子生态学家未来的研究工作或应集中在以下3方面:①抗真菌转基因表达产物在环境中的迁移、结构变化、消长动态及其对生物保持毒杀性的时间;②抗真菌转基因植物对环境生物群落结构的影响趋势;③在实验室条件下,研究分离纯化的各种转基因表达产物对环境中各生物功能类群的影响。参考文献

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28夏宏武,陈波.转基因农产品的安全性及其对策[J].江汉大学学报,2005,22(3):29-33.

安徽农业科学2006年216

转基因安全性评价

转基因安全性评价对转基因植物食品未知物质风险的主要担忧有:①致病性物质的出现,即转基因生物产品食用后是否会致病;②营养成分的 变化及抗营养因子的出现,如蛋白酶抑制剂、脂肪氧化酶 的产生或含量的变化;③新的过敏原的出现,如大豆中的 致敏性蛋白和巴西坚果中的2s清蛋白¨u;④天然有毒物的产生, 如茄碱、葫芦素、Ot一番茄素等u2棚1。其中,最令人关注的是有 可能会产生毒素、抗营养物质、过敏原以及致癌物质或联合致癌物质。转基因奶牛生产的激素(rbGH)在美国投入商业化使用后,使用 者很快发现这类药物导致了奶牛乳房炎发病率加繁殖率低。由于药 物的作用,奶牛新陈代谢加快,导致能耗增加而引起死亡,牛奶的 营养价值也降低了。对获准在西班牙和美国商业化种植的转基因玉 米和棉花进行针对性研究后认为,转基因作物可能引起脑膜炎和其 它新病种。也有资料证实,转基因食品可能诱发癌症并传递给下一 代以及导致失调,可能需要30年或更长的时间。转基因治疗性药物、

人体组织器官等是否对人体健康造成影响,尚无法检测证实¨转基因的管理 我国对转基因产品的管理主要是针对农业转基因生物的管理。全国农业转基因生物安全的监督管理工作由农业部负责;卫生部依照《食品卫生法》的有关规定,负责转基因食品卫生安全的监督管理工作;此外,国务院还建立了由多个有关部门组成的农业转基因生物安全管理际联席会议制度,负责研究和协调农业转基因生物安全管理工作中的重大问题。为了促进我国生物技术的发展,对作为其核心技术的重组DNA技术的研究和开发,必须加强安全性管理。早在1990年,中国政府就制定了《基因工程产品质量控 制标准》,成为我国第一个有关生物安全的标准和办法。1993年,原国家科学技术委员会发布了《基因工程安全管理办法》,对基因工程的定义、安全等级及安全性评价的划定、申报及审批程序等作了规定。在这一技术在国际上开始进入商品化的1996年,农业部又相应制定《农业生物基因工程安全管理实施办法》,具体规定农业生物基因工程安全等级的划分标准,明确各阶段的审批权限,以及相应的安全性控制措施;对农业生物技术的全过程,从实验研究,到中间试验,遗传工程体及其产品的环境释放,到遗传工程体及其产品的商品化生产实施管理,其适用范围涵盖我国自己研发的工作,也

转基因农作物的利与弊

利用分子生物技术,将一种生物的基因转移到另一物种,使其品种特性向人们所希望的方向发生转变,即为“转基因技术”。利用转基因技术培育出来的农作物,即为“转基因农作物”。以转基因农作物为直接食品或作为原料加工生产的食品就是“转基因食品”。 世界上越是农业发达的国家(如美国、加拿大、巴西、阿根廷、澳大利亚),其转基因农作物的种植比重越大。转基因农作物自1983年诞生以来,对增加粮食产量产生了巨大的推动作用。经过观察、研究和论证,我国自上世纪90年代开始批准引进转基因农作物。我们日常能够接触到的转基因农作物,都是经过国家论证批准的。止目前,没有确切的研究证明其对人体和生态环境的有害性。但事物都具有两面性,下面分述其主要利弊。 转基因农作物的优点: 一、能够大幅度降低生产成本,提升品质和产量。其抗病、抗虫、抗除草剂特性还可以大幅度减少农药用量,利于保护环境。 二、将豆科植物的固氮特性转移到小麦和玉米等大宗农作物中,能够大幅度降低化肥用量。 三、部分转基因农作物具有预防和治疗疾病的作用,可以用来开发生产功能性食品。

三、四季常青的转基因牧草能够大幅度提高单位面积牧场的载畜量并防止草原沙化。 四、耐寒、耐旱的新品种能够使不能耕种的高纬度和高海拔地区变成牧场甚至良田。 转基因农作物的弊端: 一、对生态环境影响的远期不确定性。尽管目前的研究证明其对生态环境没有明显的不良影响,但长期大规模种植对生态环境的影响尚不确定。 二、对人体健康影响的远期不确定性。食物品种和食物结构的长期改变,究竟会对人体健康产生什么样的影响,尚需长期观察和研究。 三、已有研究证明,对于某个物种过敏的人群,由于该物种的基因转移到了另一物种,该过敏人群也可能会对该新物种产生过敏反应。而该过敏人群可能预先并不清楚,从而产生不可预料的后果。 四、医疗上抗生素长期大量使用,产生了具有耐药性的细菌变种,使部分抗生素失灵。高抗性物种的大规模推广也可能催生新的有害物种。

植物病毒病的有效防治方法

植物病毒病的有效防治方法 现在病毒病的危害有日益严重的趋势,发病病毒种类越来越多,常见到的有厥叶病毒,花叶病毒,条斑病毒,银叶病毒,黄化病毒,等几十种,而且混发的现象日趋严重。当前如何解决植物病毒病,是目前农业生产中非常紧迫的问题。植物病毒病的解决也是农民增产增收的保证。 一、病毒病的发病原因 (1)传染源 (2)传媒 (3)高温 (4)干旱 (5)光照过强 (6)品种本身的原因 二、预防措施 (1)切断传染源,措施:种子消毒,接种抗毒免疫剂。选择无毒种苗。利用茎尖脱毒克隆方法繁育种苗。 (2)消灭传媒,做好蚜虫,白粉虱等害虫的防治工作。 (3)尽量控制好温度,最高温度应控制在32度以下,如温度过高,就要采取措施,地面要经常浇小水,叶面多喷喷抗毒免疫剂或灌根。 (4)避免干旱,小水勤浇。要控制合适的湿度。 (5)夏天光照强时要进行适当遮光。 (6)增喷抗毒免疫剂,中药及生物的为最好。 (7)选育抗病毒品种 (8)改进栽培措施,选择先进的有机栽培模式。增强本身抗病毒能力。 三、治疗措施

(1)种子用脱毒剂进行处理,磷酸三钠10倍浸泡10分钟,或高猛酸钾100倍浸泡,或抗毒免疫剂100倍浸种10分钟,冲洗干净后播种或催芽。 (2)用无毒无菌无虫卵基质育苗。 (3)要尽量用有机栽培模式,利于根系发育,提高本身抗病毒能力 (4)出苗后接种抗病毒疫苗三次以上。 (5)移栽后定期喷洒抗病毒疫苗或制剂。 (6)冲施肥要以天然有机肥为主,用生物发酵好的肥料,厌氧菌或放线菌类有益防腐微生物为最好,养根壮根,提高产量的同时提高其抗病毒能力。 关于植物病毒病 植物病毒对寄主的危害,素有“植物癌症”之称,防治上十分困难。病毒在侵染寄主后,不仅与寄主争夺生长所必需的营养成分,而且破坏植物的养分输导,改变寄主植物的某些代谢平衡,使植物的光合作用受到抑制,致使植物生长困难,产生畸形、黄化等症状,严重的造成寄主植物死亡。为了有效地控制植物病毒病,人们采用了各种措施,包括轮作、种子脱毒、病毒间的弱毒株系交叉保护、抗病品种的选用、传毒介体的控制及化学农药的使用等,近年来转基因植物抗病研究也有了新的进展。但这些措施还不能有效克服病毒的危害,且化学农药的使用对环境造成了很大危害,在当前大力提倡绿色食品和环境保护的前提下,加强植物病害的综合防治和减少化学农药的使用已成为植保工作者工作的重点内容之一。为了能开发出有效控制病毒且不会造成环境污染的抗病毒药剂,研究人员不断寻找和筛选天然的生物源抗病毒物质。目前,国内外已报道的天然抗病毒活性物质种类很多,有的已形成产品,在农业生产中发挥着重要作用。 一、改变耕作制度,加强栽培管理,预防植物病毒病的发生和流行 1.轮作套种采用不同作物和品种的轮作和套种,可以减少病原积累,防止病害严重发生。 2.选择适宜播种期播种期的选择对病毒病的发生也有很大影响。 3.加强苗期管理苗床和苗期的管理对预防和控制病毒病的发生十分重要,因为苗床上的病株,可能成为大田发病的重要毒源。因此,要尽力保证幼苗不生病或少生病,加强田间栽培管理,提高植物抗病毒病的能力,铲除田间地头杂草,拔除病株以除掉毒源,及时治虫防病,也能减轻病害。 二、种植抗、耐病品种 采用抗病和耐病品种可以经济有效地防治和减轻病毒病的发生。多数抗病品种可以抵抗病毒复制和扩散,有些蔬菜可以抗传毒介体。

转基因植物的安全性评价.

1转基因植物安全评价的意义 转基因植物育种,是利用遗传工程的手段,有目的地将外源基因或DNA构建导 入植物基因组,通过外源基因的直接表达,或通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达使植物获得新的性状的一种品种改良技术,可最大限度地满足人类的需要[1]。 与此同时,转基因技术使物种的进化速度远远超过生物自然变异与选择的速度,对于这种急剧的生物物种变化,自然界能否容纳和承受?自然界的其他组成部分是否会因此受到伤害或破坏?转基因植物及其产品被人们食用时,是否会向人体肠道微生物发生基因转移?是否会出现由于某种新物质的形成对人体健康产生危害或潜在影响?要消除这些疑虑就要进行转基因植物的安全性评价。要经过合理的实验设计和严密科学的实验程序,积累足够的数据,根据这些数据判断转基因植物的大田释放和大规模商业化生产是否安全,对实验证明安全的转基因植物正式用于农业生产,对存在安全隐患的加以限制,避免危及人类生存及破坏生态环境[2]。因此,制定科学完善的安全性评价的原则与方法,对确保人类健康和环境安全及转基因技术的健康发展具有十分重要的意义。 2转基因农产品安全评价的内容 2.1转基因植物的环境安全性 转基因植物的环境安全性评价要解决的核心问题是转基因植物释放到田间后是否会将基因转移到野生植物中;是否会破坏自然生态环境,打破原有生物种群的动态平衡[2]。 转基因植物演变为农田杂草的可能性:转基因植物可通过传粉进行基因转移,可能将一些抗虫、抗病、抗除草剂或对环境胁迫具有耐性的基因转移给近缘种或杂草,如果杂草获得了这些抗性,就会变成超级杂草,使农田杂草难以控制。 基因漂移到近缘野生种的可能性:在自然生态条件下,有些栽培植物会和周围生长的近缘野生种发生天然杂交,从而将栽培植物中的基因转入野生种中。在进行转

转基因作物的利弊

转基因作物的利与弊 转基因作物,是利用基因工程将原有作物的基因加入其他生物的遗传物质,并将不良基因移除,从而生产品质更好的作物。通常转基因作物可以增加作物产量,改善品质,提高抗旱、抗寒及其他性能。转基因作物的出现是人类9000年作物栽培历史上的一场空前的革命。 一、转基因作物的优势: 第一方面,转基因作物为全球市场带来了巨大的经济效益。转基因作物能够大幅降低生产成本,提升作物的品质和产量。自1983年转基因作物研制成功后,短短几年内,转基因作物的种植生产实现了飞速的增长。由于种植抗除草剂转基因作物能消灭杂草并降低劳动强度,种植抗虫害转基因作物能节省80%的农药,生产成本随之下降,产量也相应的提高了。抗虫害转基因玉米能增产5~15%,抗虫害转基因水稻能增产6%左右。目前已有5大洲18个国家的700万户农户种植转基因作物,其中转基因大豆已经占全部大豆种植的55%,玉米占11%,棉花占21%,油菜占16%,这些作物的国际贸易出口额也在逐年增加。在美国,约有20多种转基因作物已经获准在美国播种,包括玉米、大豆、油菜、土豆和棉花。有专家预计:到2019年,美国基因工程农产品和食品的市场规模将达到750亿美元。其他还有阿根廷、加拿大等也是转基因农业生产发展迅速的国家。而在我国,也同样存在着大量的转基因食品,市场调查显示,在我国市场上,70%的含有大豆成分的食物中都有转基因成分。我国种植的转基因抗虫棉,从1997年~2013年,总的经济效益超过1500亿元。转基因作物的推

广将给各国带来巨大的经济效益。 第二方面,转基因作物在保持粮价的稳定,解决发展中国家人民的饥饿问题上做出了巨大贡献。世界人口数量,特别是在发展中国家,还在持续增长。它带来的粮食短缺问题,也就成为了一个全世界关注的重要问题。因此,通过转基因技术以获得高产的优良农作物新品种,可能将是解决21世纪不断增长的人口对粮食需求的重要途径之一。 第三方面,转基因作物减轻了农业发展对环境的影响。农业生物技术应用国际服务组织(ISAAA)发布2012转基因作物年度发展报告,认为发展转基因农作物可减少温室气体排放。报告指出,2011年全球转基因作物的种植节约了相当于47300公斤的杀虫剂,高产的转基因作物节省了相当于1.09亿公顷的耕地,同时其效果相当于降低了约230亿公斤的温室气体排放量。通常,种植转基因作物不需要大面积野外田间耕作。减少耕作能使土壤中保留更多的残留物,从而在土壤中捕获更多的二氧化碳,降低温室气体排放量。此外,较少的田间作业也必然降低燃料消耗和随之产生的二氧化碳排放。此外,转基因作物还能大大缩短作物的生长期,这些都能降低农作物对自然的索取,同时还能保持高产以满足世界人民的需求。 第四方面,转基因作物的优良特性具有很大价值。将豆科植物的固氮特性转移到小麦和玉米等大宗农作物中,能够大幅度减少化肥用量。部分转基因作物还具有预防和治疗疾病的作用,可以用来开发生产功能性食品。四季常青的转基因牧草能够大幅度提高单位面积牧场的载畜量并防止草原沙化。耐寒、耐旱的新品种能够使不能耕种的高

为什么转入病毒外壳蛋白基因或病毒复制酶基因就具备抗病毒的能力

为什么植物转入病毒外壳蛋白基因或病毒复制酶基因就具备抗病毒的能力(1)病毒外壳蛋白(coat protein, CP)基因:在植物中表达病毒外壳蛋白基因可以阻止病毒的侵染或症状的产生。 病毒外壳蛋白的抗性机理:一种假说认为,当入侵病毒的裸露核酸进入植物细胞后,它们立即被细胞中的自由CP所重新包裹,从而阻止了入侵病毒核酸的翻译和复制。在离体条件下,附加自由CP能够抑制末装配病毒的翻译的实验结果支持了上述假说;另一假说认为,抗性机制是在CP水平上抑制病毒脱壳,此说法最有力的证据是转基因植株可抗完整病毒的侵染.但不能抵御裸露病毒RNA的入侵;还有一种观点认为病毒外壳蛋白的抗性机制不是外壳蛋白在起作用,而可能是它的RNA转录物与入侵病毒RNA之间的相互作用 (2)病毒复制酶基因:RNA病毒(如烟草花叶病毒)的复制酶是依赖于RNA的RNA聚合酶。病毒复制酶一般是在病毒核酸进入寄主细胞并结合到寄主核糖体之后形成的。在植物中表达不完整的病毒复制酶基因可以显著提高植物对病毒的抗性,作用机制还不十分清楚,可能与基因转录后沉默有关。 植物抗病毒基因工程 植物病毒病难以防治已成为植物界的“癌症”,给全球农业生产造成巨大的损失。有效地防治植物病毒病,减少经济损失,满足日益增长的世界人口需求。是农业生产当务之急。病毒分子生物学,植物基因工程的迅速发展,为筛选培育抗病、优质、丰产的新植物开辟了广阔的前景。自1986年,全球范围内兴起了多种利用分子生物学及基因工程研究成果防治植物病毒病害的策略,并成功地培育筛选出多种抗病毒的工程植物。 1.病毒外壳蛋白介导的基因工程抗病性 外壳蛋白是形成病毒颗粒的结构蛋白,它的功能是将病毒基因组核酸包被起来,保护核酸;与宿主互相识别,决定宿主范围;参与病毒的长距离运输等。1986年,美国的Beachy 实验室的Powell-Abel等第一次将烟草花叶病毒外壳蛋白(TMV-Cp)基因插入修饰过的农杆菌质粒中,并置于花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子下,经农杆菌侵染而将TMV -Cp基因转入烟草,并在烟草中表达TMV-Cp,分子生物学检测表明TMV-Cp基因已整合到烟草的基因组中,并能稳定地遗传给子代,在转基因烟草中TMV-Cp表达量占叶蛋白0.1%左右。攻毒试验表明:转基因烟草能够抑制TMV的复制,在一定程度上降低或阻止TMV的系统侵染;并延迟发病12~30天。这一突破性的研究成果标志着植物抗病毒基因工程的诞生。自此科学家继续用黄瓜花叶病毒(CMV),马铃薯病毒X和Y,大豆花叶病毒(SMV),苜蓿花叶病毒(AiMV)等病毒的外壳蛋白基因导入植物体后,均得到类似的实验结果,使转基因植物获得对该病毒的抗性。至今世界各地科学家已在15个病毒组中的30多种病毒中,证实了由病毒外壳蛋白介导的抗病性,许多抗性工程植物相继进入大田试验。目前认为外壳蛋白介导的抗病性是比较成熟的植物抗病毒基因工程策略,有人认为其机制是外壳蛋白在转基因植物中的积累干扰了病毒脱衣壳,从而抑制了病毒在植物体中的复制,转运与积累,但许多实验结果预示其机制的复杂性。 2.复制酶介导的抗病性 复制酶即特异性依赖于病毒RNA的RNA多聚酶。是病毒基因组编码的自身复制不可缺少的部分,特异地合成病毒的正负链RNA。1990年Golemboski等报道他们将TMVU1株编码的复制酶的一部分基因序列,即54kD蛋白基因转入烟草中得到的工程植株用很高浓度的TMVU1(500μg/mL)及TMV RNA(300μg/mL)接种时,均表现出很高的抗性,比一般转外壳蛋白基因的植物介导的植物抗病性高得多。后来豌豆早枯病毒54kD的蛋白基因和CMVFny RNA2编码的切去活性中心部位GDD(Gly-Asp-Asp)的复制酶部分基因片段转入烟草,均获得了高抗的工程植物。此外在马铃薯病毒X和Y中也报道了同样成功的研

转基因植物安全评价指南

附件1 转基因植物安全评价指南 (试行) 农业部农业转基因生物安全管理办公室 2007年9月 目录 前言................................................................................. 错误!未定义书签。 一、总体要求................................................................ 错误!未定义书签。 (一)分子特征...................................................... 错误!未定义书签。 1. 表达载体相关资料 ....................................... 错误!未定义书签。 2. 目的基因在植物基因组中的整合情况........... 错误!未定义书签。 3. 外源插入片段的表达情况............................. 错误!未定义书签。 (二)遗传稳定性 .................................................. 错误!未定义书签。 1. 目的基因整合的稳定性 ................................ 错误!未定义书签。 2. 目的基因表达的稳定性 ................................ 错误!未定义书签。 3. 目标性状表现的稳定性 ................................ 错误!未定义书签。 (三)环境安全...................................................... 错误!未定义书签。 1. 生存竞争能力 .............................................. 错误!未定义书签。 2. 基因漂移的环境影响.................................... 错误!未定义书签。 3. 转基因植物的功能效率评价......................... 错误!未定义书签。 4. 有害生物抗性转基因植物对非靶标生物的影响错误!未定义书签。 5. 对植物生态系统群落结构和有害生物地位演化的影响错误!未定 义书签。 6. 靶标生物的抗性风险.................................. 错误!未定义书签。 (四)食用安全...................................................... 错误!未定义书签。 1. 新表达物质毒理学评价 ................................ 错误!未定义书签。 2. 致敏性评价.................................................. 错误!未定义书签。 3. 关键成分分析 .............................................. 错误!未定义书签。 4. 全食品安全性评价 ....................................... 错误!未定义书签。 5. 营养学评价.................................................. 错误!未定义书签。

转基因生物的利弊分析

转基因生物的利弊分析 第二临床医学院2012101061 黄俊霖 内容摘要:转基因生物指经遗传基因修饰了的生物体。转基因生物包括转基因 动物、转基因工程药物和转基因作物,用转基因生物材料制成的食品称为转基因食品。转基因生物及其产品是现代生物技术或基因工程技术的产物,是当代科学技术的进步与成功。但它也与科学技术一样是柄“双刃剑”,福祸相依,如何趋利避害、化险为夷,在于对其正反两方面的关系和机制有充分的认识,要掌握得法、监管适宜、运用得当。必须加强转基因生物安全监管,给公众以充分信息,让公众从非理性的恐慌和迷茫中明智地走出来。 关键词:转基因生物、食品安全、基因经济、人类环境与健康 20世纪以来,生物技术以前所未有的速度迅速发展,并在医药、农业及食品工业等领域获得广泛的应用,取得了巨大的经济效益和社会效益。转基因技术作为生物技术的核心, 是指利用分子生物学手段将人工分离和修饰过的基因导入生物体基因组中,使其生物性状或机能发生部分改变。这一技术称为转基因技术,在中国亦称为“遗传工程”、“基因工程”。经转基因技术修饰的生物体常被称为“遗传修饰过的生物体”(genetically modifiedorganism,简称GMO)。 目前, 转基因作物在一些发达国家像美国、阿根廷逐渐推广,上市的转基因食品已达几千种,转基因动物的研究给疾病的治疗、新药的制造带来了新的契机。总之,转基因技术的发展与应用给农业、医药的发展与之,转基因技术的发展与应用给农业、医药的发展与疾病的治疗提供了崭新的空间,将给人类带来巨大的利益。毫无疑问,转基因技术将成为近期内发展最快、应用潜力最大的生物技术领域之一。 一、转基因生物的优点 1、转基因植物 1.1抗除草剂转基因植物 杂草是农作物生产的大害,将抗除草剂基因转入栽培作物,可以有效地使用除草剂除治田间杂草,保护作物免受药害,从而增产增收。抗除草剂基因植物是最先进入田间生产的转基因植物,也是当前种植面积最大的一类转基因作物。 1.2抗虫转基因植物 害虫是农业生产的另一大患害。全世界每年用于化学杀虫的费用高达数十亿美元。杀虫剂大量使用既增加农业成本又造成环境污染,特别是难降解、亲脂性的农药,其不但残留高,还可以通过食物链逐级富集放大,破坏生态平衡。因此,将各种抗虫基因导入栽培作物,由植物自身合成杀虫剂具有重大的经济和环境效益。2、转基因动物 利用DNA重组技术将特定的外源基因导入动物染色体,使其发生整合并能遗传,这将产生新的动物个体或品系。这些转基因动物作为医学研究的模型,用于疾病的病因、发病机制和治疗等方面的研究。研究转基因动物的重要目的之一是用它来培养人体器官,解决人体器官移植供体短缺问题,也可利用这种动物“生产”获得所需的药物,因为某种药品无法或极难用人工合成的方法来获得,只能从生

转基因技术的利弊及其所引发的思考

转基因技术的利弊及其所引发的思考基因工程,是指将生物体内控制特定性状的基因作为外源基因,按照人类的意愿在体外进行加工操作后,再引入受体生物,使其在受体生物体内稳定存在并表达,从而生产出人们所期望得到的产物或者达到某种目的的过程。 基因工程中应用最广泛的技术就是转基因技术,它可以克服物种之间的遗传屏障,按照人的意愿创造出自然界里原来没有的生命形态或者稀有物种,以满足人类的需求。转基因技术作为一种新兴的生物技术,为人类解决诸多方面面临的困难带来了福音,同时也带来了很多令人类措手不及的问题。本文列举了作者在读书过程中总结的转基因技术利与弊的一些方面,同时提出作者对其所进行的一些思考。 转基因技术给人类带来的福祉 一.转基因技术给农业带来的革命 由于在提高生产力以及提高产品品质上的突出成绩,转基因技术已经成为正在进行的农业技术改造的最重要的组成部分之一。 1.抗病虫害的农作物 目前已经发现了多种杀虫基因,其中应用最广的是Bt毒蛋白基因和蛋白酶抑制剂基因。Bt毒蛋白基因来源于苏云金芽孢杆菌,将该基因转移到植物体后,植物体内能合成Bt毒蛋白,被害虫吞食后可导致害虫死亡;蛋白酶抑制剂基因最早从菜豆中分离,

害虫食入它的表达产物后会无法消化某些必需蛋白质从而导致死亡。另外,动物的毒素基因以及植物凝集素基因也被应用于杀虫并且成绩斐然。 在抗病害方面,人们将病毒的外壳蛋白基因、病毒的卫星RNA 基因、异种植物编码的抗病基因导入植物体内,利用它们的表达产物对付病毒的侵害;将植物抗毒素基因、几丁质酶基因等导入植物体内使植物获得抗真菌的能力等等。 2.利用植物生产疫苗 在人生的旅途中,人类时时刻刻在与疾病做着顽强的斗争,而疫苗是人类在斗争中的重要武器之一。传统的生化方法生产疫苗成本高、危险性大,为了解决这个问题,科学家利用转基因技术,使得某些植物具备了产生人类需要的疫苗的能力。 细胞生物学家米奇海因正在培育可以防止霍兰产生的苜蓿苗。他将霍乱的抗原基因切下来,把这些基因导入到能够引起植物冠瘿病的土壤杆菌细胞中,让苜蓿感染这种带有外来基因的冠瘿病毒。通过这种方法将霍乱抗原基因带入苜蓿苗中,当人们食用这些苜蓿苗后,就可以获得对霍乱的免疫力。 种植这种植物来生产疫苗成本低、产量大、危险系数小,而且食用植物疫苗不需要注射器,可以避免注射器传染疾病的威胁。 二.转基因技术给畜牧业带来的变化 1.利用转基因技术实现优质高产 动物品种的遗传改良,即提高其抗性、品质和产量,为增加

浅议转基因植物的利弊

浅议转基因植物的利弊 摘要:20世纪后期,生物工程迅速发展,给人类生活带来了巨大的变化。有人说,生物工程给人类带来了更大的希望,也有人说,它也会给人类带来灾难。其中,植物转基因工程更是如此。植物基因工程又称植物转基因技术,是通过各种物理的、化学的和生物的方法将从动物、植物及微生物中分离的目的基因整合到植物基因组中,使之正确表达和稳定遗传,并且赋予受体植物预期形状的一种生物技术。 关键词:转基因植物安全性 1、转基因植物的利用 1.1抗除草剂的转基因植物 化学除草剂在现代农业中起着十分重要的作用,理想的除草剂必须具有高效、广谱的杀草能力,二队作物及人畜无害。但这样的除草剂陈本越来越高,通过转基因技术,在作物中导入抗除草剂基因,获得抗除草剂作物,就能有效地解决这些问题,提高经济效益,使除草剂的应用更加方便。据报道,现已成功地获得了转aroA基因的番茄、油菜、大豆、杨树等,在田间试验中表现出对除草剂的良好抗性。 1.2抗虫的转基因植物 虫害对农业生产的危害非常严重,如能在植物体内转入抗虫基因,使植物获得抗虫性,增加对虫害的抵抗力,将对农业生产具有重要意义。基于这个目的,人们现已成功地将苏云金芽孢杆菌的B.t毒蛋白基因转入了烟草、番茄、马铃薯、甘蓝、棉花、杨树等植物,使这些植物获得了抗虫性。 1.3抗病的转基因植物 据报道,讲烟草花叶病毒(TMV)、黄瓜花叶病毒(CMV)、马铃薯X和Y病毒(PVX 和PVY)、大豆花叶病毒(SMV)、苜蓿花叶病毒(AIMV)等病毒的外壳蛋白基因导入不同的植物体后,这些植物均获得了对相应病毒的抗性,这有望应用于农业生产。 1.4抗逆的转基因植物 小分子化合物(如脯氨酸。甜菜碱、葡萄糖等)与植物忍受环境渗透胁迫的能力有关。人们若能将与脯氨酸或甜菜碱等合成有关的酶的基因克隆后转入植物,有望提高植物对干旱和盐碱等逆境的抗性。有报道说,人们现已成功地将相关基因转入了烟草、苜蓿、马铃薯等植物,使它们获得了对不同逆境的抗性。 1.5植物生物反应器产生药物蛋白 生物反应器是指利用生物系统大规模生产有重要商业价值的外源蛋白质,用于医疗保健和科学研究。将不同的基因转入植物,可使转基因植物产生植物抗体、口服疫苗、植物药物和人类蛋白质等。据报道,到目前为止,人们已经成功地获得了4种具有潜在医疗价值的植物抗体。 2、转基因植物存在的风险 2.1转基因植物对生态环境的潜在风险 在耕地上栽种的那些实验室里培育出来的转基因植物可能会对生态环境造成许多负面影响,转基因植物对非目标生物可能造成危害,转基因植物通过基因漂变对其他物种也可能产生有害影响。 2.2对人类健康的潜在危害 转基因食品里的新基因可能对消费者造成健康威胁,因为转基因植物是在传统植物接受了动物、植物、微生物的基因的基础上形成的,所以很可能对人类健康产生影响。人们正在关注这样一些问题:毒性问题、过敏反应问题、对抗生素的抵抗作用问题、营养问题等。

转基因植物的类型及安全性问题

转基因植物 班级:10级生物技术及应用 学号:103207031045 姓名:贾丽丽

转基因植物的类型及安全性问题 摘要:植物转基因技术是指把从动物、植物或微生物中分离得到的基因,通过各种方法转移到植物的基因组中,使之稳定遗传并赋予植物新的农艺性状,如抗虫、抗病、抗逆、高产、优质等。随着现代生物技术的迅速发展,植物转基因技术方兴未艾。转基因植物的研究主要在于改进植物的品质,改变生长周期或花期等提高其经济价值或观赏价值;作为某些蛋白质和次生代谢产物的生物反应器,进行大规模生产;研究基因在植物个体发育中,以及正常生理代谢过程中的功能。 关键词:转基因植物;类型;潜在危害;安全性评价 植物转基因技术就是将优良性状的目的基因导入植物细胞或组织,并在其中进行表达,从而使植物获得新的性状。 转基因植物有以下几种类型: 1.抗病转基因植物:如抗病毒转基因烟草 2.抗虫转基因植物:如抗虫棉 3.抗逆转基因植物:如抗旱、抗盐碱 4.抗除草剂转基因植物:如抗除草剂转基因玉米、大豆、棉花、油菜 5.改良品质转基因植物:如转V A水稻 6转基因药品植物:如生产霍乱疫苗的胡萝卜 (一)抗病转基因植物 中国农业科学院生物技术研究所已成功地人工合成和改造了来自天蚕蛾的抗菌肽基因,并导入我国马铃薯主栽品米粒,获得抗病性提高I∽Ⅲ级的抗青枯病的转基因株系,现已经农业部批准在四川省进行环境释放。目前抗菌肽基因已经供给国内10多家研究单位,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、樱桃根肿病等抗细菌病基因工程研究。 白叶枯病也是危害水稻生产的最为严重的病害之一。中国农业科学院生物技术研究所与国外合作研制成功的转Xa21基因抗白叶枯病水稻明恢63株系已分别在安徽省和海南省进行环境释放;华中农业大学和中国科学院遗传所研制的转Xa21基因抗白叶枯病水稻也分别进入中试阶段。 真菌病也是严重影响农作物生产的一类病害。中国农业科学院生物技术研究所与中国科学院上海植物生理研究所等单位合作,成功地克隆和修饰了植物来源的几丁质酶基因和葡萄糖氧化酶基因,通过花粉管通道法分别将这两个基因导入棉花,获得了抗黄萎病和枯萎病和枯萎的转基因棉花,这些株系在病圃中表现良好,现已进入中试阶段。 在抗病毒的基因工程方面,国内也取得了很好进展。北京大学克隆了

转基因作物安全评价研究进展

转基因作物安全评价研究进展 转基因技术是现代生物技术的核心。推进转基因技 术研究与应用,是着眼于未来国际竞争和产业分工的重大发展战略,是解决粮食短缺、人口问题、确保国家粮食安全的必然要求和重要途径。温家宝总理2010年政府工作报告中 明确指出要重点抓好“以良种培育为重点,加快农业科技创新和推广,实施好转基因生物新品种培育科技重大专项”工作。“农业转基因生物新品种培育科技重大专项”的实施,标志着转基因技术已成为我国抢占科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点。转基因技术自诞生以来,生物安全问题相伴而生。在转基因作物的研究和产业化过程中,转基因作物的安全性成为亟待解决的关键问题。 1 国内外转基因作物安全评价原则 全球各国都加强了对转基因作物安全性评价的研究工作,主要国际组织和研究机构都制定了相关“基于实质等同性”的安全评价原则和标准,在遵循这一原则的基础上对转基因作物进行安全性评价…。 2转基因作物安全评价体外实验研究现状 目前,转基因作物食用安全性评价主要方法是实验研究法。实验研究法有体外实验和体内实验两种研究途径。体外实验是通过各种物理化学方法对转基因作物及其产品进行评价分析。主要有关键成分分析和营养学评价:如蛋白质及氨基酸、脂肪及脂肪酸、碳水

化合物、矿物质、维生素等营养成分分析;抗营养因子和酶抑制剂等抗营养成分和天然毒素分析;因基因修饰生成的新成分和其他可能产生的非预期成分分析等。还有转基因作物主要成分稳定性分析:如 加工贮存过程中转基因作物稳定性的研究;转基因作物在动物体内消化稳定性的研究等。 现有研究表明转基因大豆、豆粕中干物质、粗脂肪、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、灰分、钙和总磷8种普通营养成分与普通大豆含量较接近,无显著差异;转基因大豆中氨基酸、微量元素铁、铜、锰、锌含量与普通大豆相近。转基因大豆中转基因植酸磷、胰蛋白酶抑制因子、脲酶活性和蛋白溶解度等抗营养因子未发生变化,大豆异黄酮和大豆凝集素等在二者之间也具有实质等同性[10]。研究者 还认为尽管转基因大豆中转基因豆粕C14:1脂肪酸、C22:0 脂肪酸、共轭亚油酸含量存在差异,但二者差异没有实际意义,饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸含量及各种脂肪酸含量与传统常规大豆间无显著差异。转基因大豆与常规大豆具有实质等同性。部分研究也表明转基因玉米、转基因大米与普通作物具有实质等同性。 3转基因作物安全评价体内实验研究现状 体内实验主要是通过先饲喂动物转基因产品,然后通过研究实验动物身体各方面机能参数(日常活动、体液指标、器官发育、病理检查等)来评价转基因作物的安全性。一些研究表明转基因作物对动物的影响与传统非转基因作物相同。如有研究证实:转基因大豆

转基因的利弊

基因改造生物带给人类收益还是危害 5月16日消息:通过基因改造的生物是否会打破自然界的生态平衡,从而导致对环境的危害?面对基因改造生物可以带给人类的巨大收益和可能带来的危害,人类该何去何从?昨天,在由国家环保总局主办,由加拿大食品检验署、南京环境科学研究所等单位协办的生物安全培训班上,到会的各路专家再次把关注的目光投到了转基因作物的安全性上。 国家环保总局自然司柏成寿告诉记者,通过基因方式对生物体进行改良取得了很大的成效。很多物种在改良后产量有了增加,也增强了防御自然灾害及病虫害的能力。但值得注意的是,改良后的品种可能会对环境产生一定危害。 他举例说,像“抗虫棉”,这种棉花经过一定的基因转化后,可以使自然界中原来危害棉花的害虫死去,但它也可以使很多非目标的有益昆虫死去。还有一些农作物被注入一种抗除草剂基因,当农田中施加除草剂时,所有的杂草都会死去,只保留下农作物本身。但在某种情况下,这种抗除草剂的农作物会和杂草出现杂交,这种杂草就被称为“超级杂草”,消灭起来就非常困难。 北京大学生命科学院许崇任和国家环保总局南京环境科学研究所的刘标还列举了近年来引起社会广泛关注的转基因作物事件,包括:将巴西豆的基因转入大豆,虽然可以改良大豆营养组成,但可能会引起部分人群发生过敏反应。转Bt基因玉米可以提高有益昆虫绿草蛉的死亡率和延长发育时间。用食转基因马铃薯的蚜虫饲喂瓢虫,会影响瓢虫的生殖力及存活。而蚜虫是温带作物中重要的害虫,瓢虫是其天敌。 通过基因改造的生物是否会打破自然界的生态平衡,从而导致对环境的危害?面对基因改造生物可以带给人类的巨大收益和可能带来的危害,人类该何去何从?昨天,在由国家环保总局主办,由加拿大食品检验署、南京环境科学研究所等单位协办的生物安全培训班上,到会的各路专家再次把关注的目光投到了转基因作物的安全性上。 国家环保总局自然司柏成寿告诉记者,通过基因方式对生物体进行改良取得了很大的成效。很多物种在改良后产量有了增加,也增强了防御自然灾害及病虫害的能力。但值得注意的是,改良后的品种可能会对环境产生一定危害。 他举例说,像“抗虫棉”,这种棉花经过一定的基因转化后,可以使自然界中原来危害棉花的害虫死去,但它也可以使很多非目标的有益昆虫死去。还有一些农作物被注入一种抗除

转基因植物的安全性评价

1转基因植物安全评价的意义 转基因植物育种,是利用遗传工程的手段,有目的地将外源基因或DNA构建导入植物基因组,通过外源基因的直接表达,或通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达使植物获得新的性状的一种品种改良技术,可最大限度地满足人类的需要[1]。 与此同时,转基因技术使物种的进化速度远远超过生物自然变异与选择的速度,对于这种急剧的生物物种变化,自然界能否容纳和承受?自然界的其他组成部分是否会因此受到伤害或破坏?转基因植物及其产品被人们食用时,是否会向人体肠道微生物发生基因转移?是否会出现由于某种新物质的形成对人体健康产生危害或潜在影响?要消除这些疑虑就要进行转基因植物的安全性评价。要经过合理的实验设计和严密科学的实验程序,积累足够的数据,根据这些数据判断转基因植物的大田释放和大规模商业化生产是否安全,对实验证明安全的转基因植物正式用于农业生产,对存在安全隐患的加以限制,避免危及人类生存及破坏生态环境[2]。因此,制定科学完善的安全性评价的原则与方法,对确保人类健康和环境安全及转基因技术的健康发展具有十分重要的意义。 2转基因农产品安全评价的内容 2.1转基因植物的环境安全性 转基因植物的环境安全性评价要解决的核心问题是转基因植物释放到田间后是否会将基因转移到野生植物中;是否会破坏自然生态环境,打破原有生物种群的动态平衡[2]。 转基因植物演变为农田杂草的可能性:转基因植物可通过传粉进行基因转移,可能将一些抗虫、抗病、抗除草剂或对环境胁迫具有耐性的基因转移给近缘种或杂草,如果杂草获得了这些抗性,就会变成超级杂草,使农田杂草难以控制。 基因漂移到近缘野生种的可能性:在自然生态条件下,有些栽培植物会和周围生长的近缘野生种发生天然杂交,从而将栽培植物中的基因转入野生种中。在进行转基因植物安全评价时应从两个方面考虑,一是转基因植物释放区是否存在近缘野生种,若没有,则基因漂移就不会发生。另一个可能是存在近缘野生种,基因可以从栽培植物转移到野生种中,这就要分析考虑基因转移后会有什么效果。 对自然生物类群的影响:在植物基因工程中所用的许多基因是与抗虫或抗病有关的,其直接作用的对象是生物。如转入BT杀虫基因的抗虫棉,其目标昆虫是棉铃虫和红铃虫等植物害虫,如大面积和长期种植抗虫棉,昆虫有可能对抗虫棉产生适应性或抗性,这会影响抗虫棉的应用和BT农药制剂的防虫效果。因此,在抗虫棉推广时一般要求种植一定比例的非抗虫棉,以延缓昆虫产生抗性。 2.2转基因植物的食品安全性 转基因食品又称基因修饰食品(Geneticallymodifiedfood,GMF),即用转基因生物制造或产生的食品。进行转基因食品安全评价时,应从宿主、载体、插入基因、重组DNA、基因表达产物及其对食品营养成分的影响等方面来考虑[3]。主要内容有:转基因食品基因修饰导致的新基因产物的营养学评价、毒理学评价以及过敏效应。 3转基因植物的安全评价方法 3.1转基因植物安全性评价等级与原则 中国农业部在2002年1月5日发布的《农业转基因生物安全评价管理办法》中,按照对人类、动植物、微生物和生态环境的潜在危险程度,由高到低的顺序将农业转基因生物分为4个安全等级(表1)[4]。 表1农业转基因生物安全等级的划分标准 在对农业转基因生物进行安全性评价时一般遵从以下几条原则:(1)促进而不是限制农业转基因生物的发 转基因植物的安全性评价 李茜 (南京农业大学,国家生命科学与技术人才培养基地,南京210095) 摘要:简要论述了转基因植物安全性评价的意义、内容和方法。 关键词:转基因植物;安全性;评价。 安全等级潜在危险程度 Ⅰ尚不存在危险 Ⅱ具有低度危险 Ⅲ具有中度危险 Ⅳ具有高度危险 农业生物技术 62 -- 中国农村小康科技2008年第1期E-mail:chinaxiaokang@126.com地址:100026北京市朝阳区麦子店街20号农业部北办公区中国农学会

转基因农作物的利与弊

转基因农作物的利与弊 利用分子生物技术,将一种生物的基因转移到另一物种,使其品种特性向人们所希望的方向发生转变,即为“转基因技术”。利用转基因技术培育出来的农作物,即为“转基因农作物”。以转基因农作物为直接食品或作为原料加工生产的食品就是“转基因食品”。 世界上越是农业发达的国家(如美国、加拿大、巴西、阿根廷、澳大利亚),其转基因农作物的种植比重越大。转基因农作物自1983年诞生以来,对增加粮食产量产生了巨大的推动作用。经过观察、研究和论证,我国自上世纪90年代开始批准引进转基因农作物。我们日常能够接触到的转基因农作物,都是经过国家论证批准的。止目前,没有确切的研究证明其对人体和生态环境的有害性。但事物都具有两面性,下面分述其主要利弊。 转基因农作物的优点: 一、能够大幅度降低生产成本,提升品质和产量。其抗病、抗虫、抗除草剂特性还可以大幅度减少农药用量,利于保护环境。 二、将豆科植物的固氮特性转移到小麦和玉米等大宗农作物中,能够大幅度降低化肥用量。

三、部分转基因农作物具有预防和治疗疾病的作用,可以用来开发生产功能性食品。 三、四季常青的转基因牧草能够大幅度提高单位面积牧场的载畜量并防止草原沙化。 四、耐寒、耐旱的新品种能够使不能耕种的高纬度和高海拔地区变成牧场甚至良田。 转基因农作物的弊端: 一、对生态环境影响的远期不确定性。尽管目前的研究证明其对生态环境没有明显的不良影响,但长期大规模种植对生态环境的影响尚不确定。 二、对人体健康影响的远期不确定性。食物品种和食物结构的长期改变,究竟会对人体健康产生什么样的影响,尚需长期观察和研究。 三、已有研究证明,对于某个物种过敏的人群,由于该物种的基因转移到了另一物种,该过敏人群也可能会对该新物种产生过敏反应。而该过敏人群可能预先并不清楚,从而产生不可预料的后果。 四、医疗上抗生素长期大量使用,产生了具有耐药性的细菌变种,使部分抗生素失灵。高抗性物种的大规模推广也可能催生新的有害物种。

转基因食品及其安全性(论文啊)

转基因食品及其安全 摘要:转基因食品自从出现以来就一直备受争议,近日转基因水稻、玉米等作物获得农业部农业转基因生物安全管理办公室颁发的安全证书,这一事件更是加剧了群众对于转基因食品的质疑,转基因食品的安全性的疑问又被重新摆上台面。本文对转基因食品的来源、分类以及其安全性做了初步探讨,对于帮助了解转基因食品及转基因食品的安全性都具有一定的理论意义和现实意义。 关键词:转基因食品安全性 一、转基因食品的定义 所谓转基因食品,就是通过基因工程技术将一种或几种外源性基因转移到某种特定的生物体中,并使其有效地表达出相应的产物(多肽或蛋白质),此过程叫转基因。以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。根据转基因食品来源的不同可分为植物性转基因食品,动物性转基因食品和微生物性转基因食品。 转基因食品是具有一定的优点的,例如转基因食品可增加作物产量、降低生产成本;可增强作物抗虫害、抗病毒等的能力;提高农产品耐贮性;缩短作物开发的时间、摆脱四季供应、打破物种界限,不断培植新物种,生产出有利于人类健康的食品。 但是,即便转基因食品的优点非常多,其具有的一些缺点也是不容忽视的:所谓的增产是不受环境影响的情况下得出的,如果遇到雨雪的自然灾害,也有可能减产更厉害。许多转基因食品本身就能产生一定量的有毒物质和某些营养因子以抵抗细菌和害虫的入侵。现有转基因食品中的毒素含量并不一定会引起毒反应,当然如若处理不当,某些食品(如木薯)能引起严重的问题甚至可能引发死亡。 根据《农业转基因生物标识管理办法》规定,我国目前已有5类17种在售转基因生物被列入转基因标识目录并在市场上销售,这17类转基因生物包括:大豆种子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕、玉米种子、玉米、玉米油、玉米粉、油菜种子、油菜籽、油菜籽油、油菜籽粕、棉花种子、番茄种子、鲜番茄、番茄酱。卫生部的《转

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