试评价转基因抗虫水稻生态安全性-最新年文档

转基因农作物的安全性评价与风险评估随着全球人口的逐渐增长，粮食的生产压力也不断加大。

这时，转基因农作物就成为了农业生产中的一个新领域，它通过对农作物进行基因改造，可以提高农作物的产量、品质、抗病性和耐逆性等性能，进而增加农作物的产量，满足人们日益增长的粮食需求。

但是，随之而来的问题是，转基因农作物的安全性和风险评估成为了人们关注的焦点问题。

转基因农作物是一种具有特殊性质的作物品种，其基因组已经被认为是具有一定填补或改变孟蒂基因组、达到更好的生长效果和抗病抗自然灾害的效果。

因此，在转基因农作物的研发与生产过程中，安全性评价和风险评估显得格外重要。

安全性评价，即对转基因农作物的正常人体组织、器官和细胞等方面进行全面和综合的评价。

首先，利用多种方式和方法来表征转基因农作物，如蛋白质鉴定、DNA测序和mRNA表达等。

然后通过实验室模拟生产和消费过程，对转基因农作物进行毒性测试，确定其是否对环境和人体健康有危害。

包括毒性测试、过敏危险评估、基因表达分析等等。

风险评估是基于安全性评价结果的分析，它是根据转基因农作物生产和消费的实际情况来对其潜在危险性进行评估，以确定安全性风险等级。

对转基因农作物的风险评估要考虑到在环境中种植这些作物，会影响周围的生态系统，以及人们食用后对身体的影响。

需要进行全面的风险评估，以保证人们正常的健康和生活不受影响。

以上就是对安全性评价和风险评估的一些简要介绍。

在具体的实践中，评价和评估的方法和手段还有待不断完善和更新。

因此，市场进一步加强对转基因农作物的评估，以确保人们的健康和生活质量不受到威胁。

水稻的抗虫转基因对生物多样性的利与弊摘要我国是水稻生产大国，水稻也是我们的生活必需作物。

然而每年被害虫损坏的水稻达到1000多万吨。

调查研究表明，抗虫基因对几种主要的鳞翅目害虫具有高抗性，因此可以大幅度地减少农药的使用量，既可以减少群落中害虫的密度，又可以增加其他昆虫的种类，使整个生物群落向和谐的方向发展。

但是水稻的抗虫基因又存在一定的风险，包括杂草化、对靶害虫的多样性的影响、以及对非靶害虫和土壤的影响。

本文综述了抗虫基因的优良特性，探讨了抗虫基因是否安全，是否会对生态产生不利的影响，以及基本的策略。

关键词抗虫水稻转基因作物生物多样性生态风险我国是毋庸置疑的水稻大国，水稻是我们最重要的粮食作物，[12,13]特别是在我们南方地区。

足可见，水稻对我们生活的影响之大。

我国常年稻谷种植面积为2680-3000万平方米，虽只占了世界7%的耕地面积，却养育了世界22%的人口。

[1]在水稻的生产过程中，害虫的倾害对水稻的产量影响很大。

水稻害虫有600多种，主要的又：三化螟、稻纵卷叶螟、白背飞虱、还有粘虫等等。

由于长期时间农药的使用，害虫已经产生了抗药性了，我国每年被害虫所毁坏的水稻有1000多吨，这是个巨大的数字，水稻的虫害问题日益严重。

因此，培育可以抗虫的水稻是当务之急。

然而，科技是一把双刃剑，转基因水稻也是如此。

1 生物多样性生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个部分。

1.1 遗传多样性(genetic diversity)遗传多样性是生物多样性的重要组成部分，是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。

这些遗传信息储存在生物个体的基因之中。

因此，遗传多样性也就是生物的遗传基因的多样性。

任何一个物种或一个生物个体都保存着大量的遗传基因，因此，可被看作是一个基因库。

一个物种所包含的基因越丰富，它对环境的适应能力越强。

基因的多样性是生命进化和物种分化的基础。

[2]狭义的遗传多样性主要是指生物种内基因的变化，包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异。

转基因技术的生态安全研究与评价转基因技术被广泛应用于农业、医疗、疾病预防和治疗等领域。

但是，由于其不确定性，其生态安全问题引发了全球科学家和政府的广泛关注。

为了总结该技术的生态安全研究和评价，本文将探讨转基因技术的生态安全问题。

一、转基因技术的优点和缺点转基因技术是指将某个物种的基因从一个个体中提取，然后通过人为的方式将其插入另一个物种的基因序列，从而改善目标特征的技术。

该技术的优点包括增加产量、改进食品质量、抵抗病毒、微生物以及草害象等等。

但是，该技术还存在一些缺点，比如说可能产生不必要的变异，可能引起对环境的严重影响，可能影响其他生命体的生存能力等等。

二、转基因技术的安全性评价1.概述当新转基因生物被开发出来之后，就需要对其进行生态安全评价。

这个过程包括确定转基因生物能够通过的环境适应和动态演化模式等方面的研究。

对转基因生物进行安全评价的主要目的是，通过对产品的安全性进行评估，确定能够在不给环境和生物带来负面影响的情况下进行应用。

2.评价方法转基因技术的生态安全评价需要界定区域起始点以及评估区域的选择，以确保准确的评估，并确定评估过程中需要考虑的主要和次要因素。

通常，转基因技术的生态安全评价包括实验室评价和自然培育评价两部分。

实验室评价是质控实验，因此它可以为自然培育评价提供基础数据。

3.生态系统稳定性评价生态系统稳定性评估的主要目的是确定转基因生物的安全性，即了解生物对生态系统的稳定性影响和可能的环境影响。

评估的过程中应该确定转基因生物与周围环境的相互关系，确定其影响的主要方式和模式，以及解决这些影响的最大潜力。

4.生物多样性评估生态系统的生物多样性评估可以确定转基因生物的发展对生态系统的影响。

在评估该问题时，需要确定转基因生物周围环境中的生物种类，并确定环境中拟引入转基因生物的生物类型。

此外，还需要对转基因生物的生态有效性、整体生物多样性影响、外来物种的增加等问题进行评估。

5.食品安全评价转基因生物在安全性预测方面面临的一个重要问题是，确定人类食品的安全性。

转基因农作物的安全性评估和管理随着全球人口的增长和经济的发展，粮食、食品安全问题变得日益重要。

在这个背景下，转基因技术被广泛应用于农业生产中，以期望增加作物产量、抗虫、抗病和优化营养成分等方面的特点。

然而，一些人对转基因农作物的安全性提出了质疑，认为它们可能对健康和环境产生潜在风险。

因此，对转基因农作物的安全性进行评估和管理已成为国际社会关注的重要问题。

一、转基因农作物的安全性评估转基因农作物的安全性评估包括两个方面：环境安全性评估和食品安全性评估。

环境安全性评估主要是针对转基因农作物的生态影响进行评估，以保证它们不会对生态系统结构和功能造成负面影响。

食品安全性评估主要是确定转基因农作物对人类健康的影响，如过敏反应、毒性等。

1. 环境安全性评估环境安全是评估转基因农作物安全性的一个重要方面。

环境安全要求转基因农作物具有对周围环境的最小影响。

在环境安全性评估中，主要评估以下几个方面：（1）生态安全性评估：评估转基因农作物对常规作物、野生动植物以及土壤微生物等生态系统成员的影响。

（2）转基因农作物与非转基因作物的杂交：实验室实验和田间试验都证明，转基因农作物与非转基因作物的杂交是可预见的，一些转基因作物中的转基因基因可能会传至自然种群中。

（3）有效性与效果评估：评估转基因农作物及其转基因基因对目标病虫害的有效性，以及对非目标生物种群的影响。

（4）生态特性评估：评估转基因农作物的生长、繁殖、耐受力和抗药性等生态特性，以发现非目标性状的变异或不良效应。

2. 食品安全性评估食品安全性评估是保护公众的健康问题，也是评估转基因农作物安全性的重要方面。

在食品安全性评估中，主要评估以下几个方面：（1）物种源和转换农作物的确认：确认农作物中的转基因基因是来自于哪个物种，并对转换农作物的DNA序列进行分析和确认。

（2）新物质的判定：评估新物质的3D结构、分子结构和物理、化学、毒理学等特性，以确定其对人类健康的潜在危害。

转基因抗虫水稻生态安全性评价的开题报告1.研究背景和意义水稻是全球最重要的粮食作物之一，但在生长期中经常受到诸如虫害等 biotic stress 的威胁。

传统的农业方法主要是使用化学农药，但长期的使用造成了严重的环境问题和生态问题。

因此，转基因技术为水稻的抗虫提供了一条新的途径。

研究转基因抗虫水稻的生态安全性，对保障环境安全和粮食安全具有重要的意义。

2.研究目的和内容本研究旨在评价转基因抗虫水稻的生态安全性，主要针对以下内容展开：1)分析转基因抗虫水稻的基因结构和表达稳定性；2)比较转基因抗虫水稻与传统水稻的形态、生长发育和营养特性；3)对比转基因抗虫水稻和传统水稻对农业环境、土壤微生物和生物多样性的影响；4)评估转基因抗虫水稻的生态安全性。

3.研究方法和技术路线本研究将采用以下方法和技术路线：1)构建转基因抗虫水稻基因库，并筛选出稳定表达的转基因水稻；2)测定转基因抗虫水稻和传统水稻的形态、生长发育和营养特性；3)采集种植转基因抗虫水稻和传统水稻的土壤样品，并测定土壤中微生物数量和生物多样性；4)评估转基因抗虫水稻和传统水稻对农业环境的影响。

5)对比转基因抗虫水稻和传统水稻对生态系统和生物多样性的影响。

4.预期成果通过对转基因抗虫水稻生态安全性评价的研究，本研究预期能够：1)明确转基因抗虫水稻的基因结构和表达稳定性；2)比较转基因抗虫水稻与传统水稻的形态、生长发育和营养特性；3)评估转基因抗虫水稻的生态安全性，并提供参考意见；4)为进一步研究转基因抗虫水稻的生态安全性提供基础数据和方法。

5)为转基因技术的应用提供参考价值。

5.研究难点和解决措施本研究的难点在于：1）转基因抗虫水稻对土壤和环境的影响需要深入评估；2）评估生态系统和生物多样性变化的方法需要选取合适的指标和控制变量。

为解决这些问题，本研究将采取以下措施：1）对实验田进行全面的调研，收集土壤、气候、水文等有关信息，以全面评估环境的情况。

农业转基因作物的安全性与风险评估随着人口的增长和食品需求的不断增加，农业技术得到了快速的发展和更新。

其中，转基因技术成为了近几年来备受关注的热门话题。

但伴随着转基因技术的广泛使用，许多人开始关注其是否对人类健康和环境造成潜在的威胁。

因此，我们需要进行全面的风险评估，以确定转基因作物的安全性和可能的风险。

什么是转基因作物？转基因作物，也称为基因改良作物，其基因是在实验室中被修改的。

通过人工方法，将来自不同物种的基因或DNA序列组合在一起，从而获得新的遗传特征。

这样的遗传特征包括了增加抗性、改良色彩和形状等。

通俗来说，转基因作物就是将某些特定的基因“插”进植物中，使其具备更好的生长、产量等表现。

农业转基因作物的利与弊如果说农业转基因作物的成功可以为全球的稳定粮食生产和可持续发展带来可能，则发展该技术的过程中，有一些问题需要考虑。

首先，转基因作物可能会产生过敏反应。

由于转基因技术增加了某些基因和蛋白质的数量和类型，有些人可能会对一些未知蛋白质过敏，从而导致过敏反应。

其次，转基因作物的长期食用可能会对人类健康产生潜在风险。

尽管一些研究认为转基因作物是安全的，但目前还不清楚转基因作物的长期影响。

最后，关于转基因作物的安全性还存在很多科学上的争议。

如果我们无法确定食用转基因作物是否会对人类或环境产生潜在的风险，则我们需要考虑采取可能的保护措施。

农业转基因作物的风险评估要全面评估农业转基因作物的安全性以及可能的风险，需要考虑以下几个方面。

首先，进行转基因作物的评估需要完整的基因序列信息，以确定转基因作物中是否存在未知基因。

其次，需要了解转基因作物中可能潜在的新蛋白质，以确定其是否可能导致过敏反应。

此外，还需要评估转基因作物与所处环境的互动，包括它们与周围植物、农药和其他化学物质的互动。

最后，还需要了解人类长期食用转基因作物后是否会有不良后果。

在转基因作物的评估过程中，需要遵守世界卫生组织（WHO）和食品及农业组织（FAO）的指导方针。

转基因安全性评价转基因技术是一种将外源基因导入目标生物体中，使其获得新的特性的生物技术。

近年来，转基因技术在农业领域得到广泛应用，如转基因作物的种植以及转基因动物的育种。

然而，转基因技术的安全性一直是公众关注的焦点。

本文将从食品安全、生态安全和人体健康三个方面对转基因技术的安全性进行评价。

首先，食品安全是转基因技术被广泛关注的一个方面。

转基因作物已经成为全球农业中重要的组成部分，对全球粮食安全发挥着重要的作用。

许多转基因作物经过多年的验证和研究，已被认为与传统作物相比，在食品安全方面不存在显著的风险。

转基因作物常见的食品安全评价包括对转基因物质的组成分析、食品过敏原性筛查、毒理学评价、消化稳定性等。

许多国家已经制定了严格的食品安全评价体系，并要求转基因作物在上市前进行相关评估。

现有研究表明，合理使用转基因技术研发的转基因作物在食品安全方面与传统作物相比是相对安全的。

其次，转基因技术的生态安全问题也备受关注。

转基因作物的引入可能对生物多样性和生态系统产生潜在影响。

因此，在转基因作物的种植和释放前，需要对其生态风险进行评估。

这包括对转基因作物对非目标生物的影响、对土壤、水源和空气质量的影响等进行研究。

然而，广泛的研究显示，与传统作物相比，转基因作物在生态方面的潜在风险并不大。

实际上，转基因作物的种植可以减少农药的使用，降低环境污染，对生态系统的保护有一定的积极作用。

最后，人体健康是转基因技术安全性评价的重要方面。

转基因食品与人体健康之间的关系已被广泛研究。

大量的实验证据表明，合理使用转基因技术研发的转基因作物对人体健康没有不良影响。

例如，转基因食品在消化道中的消化和吸收过程与传统食品无异。

此外，许多已上市的转基因作物在人体消化系统中经过多年的检测和鉴定，没有发现任何与食品安全相关的问题。

因此，可以说转基因技术对人体健康没有明显的负面影响。

综上所述，转基因技术在食品安全、生态安全和人体健康方面的安全性已经得到广泛的研究和验证。

转基因安全性评价范文引言转基因技术是通过将外源基因引入到目标生物体中, 改变其基因组结构, 使其获得新的性状或功能。

随着转基因作物的广泛种植和转基因食品的大量上市, 人们对转基因安全性的关注也越来越高。

对转基因作物进行全面、科学的安全性评价对于确保公众健康和环境安全至关重要。

本文将就转基因安全性评价的背景、内容、方法和难点进行详细阐述。

一、转基因安全性评价背景转基因作物已经广泛种植和应用于全球不同地区。

除了具有抗虫性、耐逆性和提高产量等优点之外, 转基因作物也引起了一些担忧, 如对人体和环境的潜在风险。

为了正确认识和评价转基因作物的安全性, 各国纷纷制定了相应的安全评价标准和方法。

二、转基因安全性评价内容转基因安全性评价主要包括食品安全性评价和环境安全性评价。

1.食品安全性评价食品安全性评价是评估转基因食品对人体健康的潜在风险。

主要考虑以下几个方面:(1)转基因食品的营养成分是否与传统食品相似。

(2)转基因食品中是否存在过量的毒素。

(3)转基因食品是否引起过敏反应。

(4)转基因食品是否影响人体的健康。

2.环境安全性评价环境安全性评价是评估转基因作物栽培对环境的潜在风险。

主要考虑以下几个方面:(1)转基因作物的遗传流动是否对传统作物和野生植物带来影响。

(2)转基因作物是否增加了杂草的抗药性。

(3)转基因作物是否对土壤微生物和其他生物体产生了不良影响。

三、转基因安全性评价方法转基因安全性评价是一项复杂而综合的研究工作, 涉及多个学科领域的知识和技术。

以下是一些常用的评价方法:1.理论分析通过从转基因植物中筛选和分离出的外源基因和相关蛋白进行生物化学和功能研究, 评估其潜在的毒性、致敏性和过敏原性。

2.动物试验将含有外源基因的转基因食品或饲料进行喂食试验, 观察动物的生长、繁殖、免疫和器官功能等指标, 评估其对动物健康的影响。

3.生态学研究通过田间试验和野外监测等方法, 评估转基因作物栽培对土壤、水体、空气和野生生物的影响, 分析其对生态系统的可持续性的影响。

水稻转基因研究及其安全性评估水稻是全球最主要的粮食作物之一，尤其是在亚洲地区。

然而，尽管长期以来的育种工作已经在水稻的产量和抗病性方面取得了很大的进展，但是一些新增长的问题仍然存在。

在这种情况下，转基因技术成为了提高水稻产量和品质等多个方面的一种可能解决途径。

水稻转基因研究的进展水稻转基因研究已经有了多年的历史，科学家们利用转基因技术为水稻添加了许多功能。

例如，研究人员通过插入反义RNA的方法成功地提高了水稻的营养价值，使它更适合作为人类食品。

此外，还有一些学者利用转基因技术增强了水稻抗病性和适应力等方面的性能。

这些研究成果为提高水稻生产效率做出了贡献。

从安全性角度考虑水稻转基因技术随着人们对转基因技术的了解逐渐深入，一些消费者和环保组织开始对水稻转基因技术的安全性提出质疑。

这些声音主要来自对转基因技术的认识不足以及对它的误解。

目前，在世界范围内，已经有很多组织和机构对水稻转基因技术的安全性进行了评估和研究。

这些评估主要是基于实验室和田间试验等多个方面进行的。

首先，转基因技术本身不会影响水稻的基因组结构和基因的排列顺序。

相反，基因修改技术只是在水稻的基因组中插入或删除一些特定的DNA或RNA序列。

其次，水稻的转基因过程是经过精心设计、筛选和评价等多个程序，最终确定有效的转基因水稻品种。

这样，就可以有效地避免转基因过程中可能出现的问题。

最后，除了在基因组层面外，水稻转基因的有效性、安全性和适宜性还需要进行田间试验等多个层面的评估，以获得更全面、更准确的结论。

在全球范围内，已经连续多年开展了水稻转基因品种的大规模试验。

试验包括对当地环境、人员健康、动植物群落等多方面的影响评估，同时也进行了牵涉到基因工程技术的多方面道德、权利、安全和环保等方面的讨论。

研究结果表明，水稻的转基因品种与传统品种相比，并没有对环境产生显著的破坏，也不会以任何方式危害人们的健康和安全。

如此来看，水稻转基因技术还是非常安全的。

浅谈转基因水稻技术及安全性
首先，转基因水稻技术可以提高水稻的产量。

通过导入抗病虫、抗逆性等基因，可以使水
稻对害虫和病害更具抵抗力，从而减少病虫害对水稻产量的影响。

此外，转基因水稻也可
以提高水稻对逆境如干旱、盐碱等的耐受性，进一步保障水稻的产量稳定性。

其次，转基因水稻技术也可以改善水稻的品质。

通过导入相关基因，可以使水稻的营养成
分更加丰富，质地更加鲜嫩，口感更加好。

这对于改善人们的饮食结构和提高营养素的摄
入具有积极的意义。

然而，尽管转基因水稻技术有着诸多优点，但其安全性问题也备受关注。

转基因水稻技术
的应用可能会对环境和人类健康产生潜在的影响。

因此，在推广和应用转基因水稻技术时，必须严格考虑其对环境和人类的安全性，并采取相应的安全措施来保障其安全性。

总的来说，转基因水稻技术为水稻的改良和优化提供了新的途径和可能性，但其安全性问
题也需要引起足够重视。

只有在科学严谨的研究和严格的安全控制下，转基因水稻技术才
能更好地为人类的生产生活服务。

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应用与环境生物学报　2006,12(3):431～436 C h in J A ppl Environ B iol=ISSN10062687X　2006206225转基因抗虫水稻生态安全性研究进展3韩兰芝　吴孔明33　彭于发　郭予元(中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室　北京100094)摘　要　我国转基因抗虫水稻的商业化种植已成为国内外广泛关注的热点问题.本文系统综述了转基因抗虫水稻的遗传转化、基因漂流、靶标害虫的抗性风险、对非靶标生物和稻田节肢动物群落的影响以及B t杀虫蛋白在土壤中的残留等方面的研究进展.现有研究表明,B t水稻对二化螟、三化螟和稻纵卷叶螟等主要靶标害虫具有较高的抗性水平,对稻飞虱、叶蝉、捕食性天敌等非靶标生物的生长发育和稻田节肢动物群落的稳定性无明显影响.靶标害虫的抗性和转基因水稻与杂草稻、野生稻之间的基因漂移风险是转基因抗虫水稻商业化种植的主要环境安全问题.参60关键词　转基因抗虫水稻;靶标和非靶标生物;节肢动物群落;抗性治理;基因漂流;环境安全CLC　S511.035.3:S435.112Research Advances i n Ecolog i ca l Safety of I n sect2Resist an t Tran sgen i c R i ce3HAN Lanzhi,WU Kong m ing33,PE NG Yufa&G UO Yuyuan(S tate Key L aboratory for B iology of P lant D iseases and Insect Pests,Institute of Plant Protection,Chinese Acade m y of A gricultural Sciences,Beijing100094,China)Abstract　Commercializati on of insect2resistant transgenic rice in China has become an i m portant debatable issue in the world.The current advances in insect2resistant gene transfor mati on,gene fl ow,resistance manage ment of target pests,i m pacts on non2 target organis m and arthr opod community structure in rice habitat,and degradati on and re mains of B t t oxin in s oil are revie wed in this paper.The p investigati ons show that B t rice possesses high efficiencies f or contr olling the stri ped stem borer, yell ow stem borer and rice leaf r oller,and there are no significant differences in gr owth and devel opment of non2target organ2 is m s,such as rice p lanthoppers,leafhoppers and p redat ors,and the stability of arthr opod community structure bet w een B t rice and conventi onal rice habitats.It is indicated that gene fl ow fr om transgenic rice t o weed rice or wild rice,and resistant man2 agement of target pests t o B t rice are the maj or ecol ogical risks f or commercializati on of B t rice.Ref60Keywords　insect2resistant transgenic rice;target and non2target organis m;arthr opod community structure;resistant manage2 ment;gene fl ow;ecol ogical safetyCLC　S511.035.3:S435.112 水稻是世界上最重要的粮食作物之一,全世界有30多亿人口以稻米为食.同时水稻又是虫害最多的粮食作物之一,田间害虫种类达624种以上,每年因虫害损失的稻谷占总产量的5%～10%[1].特别是近年来,二化螟等蛀茎害虫的发生正逐年加重,对水稻生产造成严重威胁.传统化学防治方法的长期使用,不但增加生产成本,造成环境污染,而且还破坏了生态平衡,因此选育抗虫水稻是防治害虫最经济、有效的方法.随着植物细胞生物学和分子生物学的发展,利用转基因工程将外源抗虫基因导入水稻,使水稻自身产生抗虫蛋白从而达到防治害虫的目的已成为现实.1993年,Fuji m ot o等首次报道成功获得转B t基因水稻以来[2],众多研究者又相继将不同类型的B t杀虫蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因和植物或动物源凝集素基因转入不同水稻品种,获得一系列对靶标害虫控制效果显著的转单价或双价抗虫基因水稻[3～13],这些研究均为水稻害虫的防治提供了新策略.由于转入的外源基因并非来自传统基因库,转基收稿日期:2005203221 接受日期:20052042253国家973项目资助(No.001CB1090)　Supported by the State"973"Pr ogra m of China33通讯作者　Corres ponding author(E2mail:wkm@)因抗虫水稻可能带来的生态效应和环境风险已成为国际社会关注的焦点.近年来转基因抗虫水稻的研究概况、靶标害虫的抗性风险、对非靶标生物、稻田节肢动物群落及根际土壤生态系统的影响以及基因漂移等均有大量报道,现就有关进展综述如下.1　转基因抗虫水稻的研究概况在水稻抗虫方面,应用最多的杀虫蛋白为苏云金杆菌(B acillus thuringiensis,B t),它是一种能够产生晶体蛋白(in2 secticidal crystal p r otein,I CP)的芽孢杆菌,靶标害虫取食B t 后,晶体蛋白在昆虫碱性肠道内溶解,经中肠蛋白酶的消化作用,将晶体蛋白降解为活性蛋白,活性蛋白与中肠膜受体结合,毒蛋白插入昆虫中肠细胞膜内,形成跨膜离子通道或孔,导致细胞溶解,最终使昆虫死亡[14].它还具有专一性强、效果好、对人畜安全等优点,因此B t成为转基因技术的首选材料.1993年,Fuji m ot o等用原生质体电激法将经修饰的C ryl A b基因导入粳稻,首次获得高表达的B t水稻植株[2],其后一些研究者又选择不同的启动子,利用基因枪法分别将C ryl A b或C ryl A c基因导入一系列籼稻和粳稻品种中,获得高表达且对靶标害虫幼虫致死率高达90%以上的转基因植株[3,4].在国内转单价抗虫水稻也取得突破性进展,1998年,浙江大学与渥太华大学合作,利用农杆菌介导法将经修饰的C ryl A b基因导入粳稻品种“秀水11”,获得遗传性高度稳定的克螟稻及其一系列衍生品种,目前该品种已经农业部审批在浙江省进入生产性试验阶段[10].除B t外,某些植物源基因如蛋白酶抑制剂基因和植物源凝集素基因也具有较好的抗虫效果.蛋白酶抑制剂广泛分布于植物组织和器官中,能够削弱或阻断蛋白酶对食物中蛋白质的消化,导致昆虫非正常死亡.转马铃薯蛋白酶抑制剂基因(Pin Ⅱ)水稻和转豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI)水稻,均对大螟具有较好的抗性[5,6].植物凝集素(lectin)是一类能特异识别并可逆结合糖类复合物的非免疫性球蛋白.当被昆虫吞食至消化道时,与昆虫肠道周围细胞壁膜糖蛋白结合,影响营养物质的吸收,并在消化道内诱发病变,使昆虫致病而死亡.目前在转基因工程方面应用最多的有雪花莲凝集素(G NA)、豌豆凝集素(P2lec)和半夏凝集素(PT A)等.转雪花莲凝集素基因水稻对小褐飞虱(L aodelphax striatellus)和褐飞虱(N ilaparvata lu2 gens)表现出明显的抗性,既能降低其存活率又能降低其产卵能力并延迟发育[7,8].由于害虫极易对单个抗虫基因产生抗性,因此将两种或两种以上具有不同杀虫机制的基因导入同一植物中可有效延缓抗性的产生.Cheng等以U bi基因为启动子,利用农杆菌介导法获得转C ryl A b/C ryl A c双价抗虫基因水稻[9].卫剑文等用基因枪法获得转C ry1A b/SKTI(大豆胰蛋白酶抑制剂基因)基因籼稻[11].中科院遗传所采用农杆菌介导法将C ry1A c和经修饰的CpT I基因共同转入水稻“明恢86”,获得对靶标害虫具有较强抗性的双价抗虫水稻[12],目前该品种已批准在北京和福建进入环境释放,且产业化形式良好.J iang等将C ryl A b、C ryl A c和抗白叶枯基因Xa21共同转入籼稻“明辉63”中,表现出既能抗虫又能抗病的双重性能[13].2　转基因抗虫水稻生态安全性评价2.1　靶标害虫对其抗性的风险评价2.1.1　抗虫蛋白的表达及其抗虫性 B t水稻中杀虫蛋白的表达呈一定的时空性,即水稻主茎叶片中的B t杀虫蛋白含量在孕穗期最高,抽穗期最低;空间上茎、叶、叶鞘中表达量较高,根中表达量相对较低[15].转C ry1A c/CpT I的双价抗虫水稻中Cry1Ac杀虫蛋白的表达量一般以生育前期较高,生育后期较低.时间上,主茎叶片中杀虫蛋白的含量在拔节期最高,孕穗期开始下降,扬花期和灌浆期最低,到成熟期略有回升.主茎中杀虫蛋白的含量在苗期、拔节期和扬花期较高,种子中含量最低.灌浆前对二化螟初孵幼虫的致死率为90%;灌浆后抗虫性有所下降,致死率约为60%[16].2.1.2　靶标害虫对转基因水稻的抗性水平及其抗性治理策略不同地理种群的二化螟对B t杀虫蛋白的敏感性存在显著差异,相差倍数达10倍以上.如湖南长沙种群对Cry1Ac和Cry1Ab两种杀虫蛋白均表现不敏感;山西安康种群对Cry1Ac 表现高度敏感,北京海淀种群对Cry1Ab表现高度敏感[17].连续3年的田间调查表明,转C ry1A b基因水稻K MD1和K MD2对稻纵卷叶螟幼虫均表现高抗水平[18].Bentur等采用F2代遗传浓缩法从450个三化螟单雌系中未检测到高抗基因的存在,估计田间种群的抗性初始基因频率<3.6×10-3,说明三化螟种群对转C ry1A b基因水稻还处在敏感水平[19].虽然目前靶标害虫还未对转基因水稻产生抗性,但对其他转基因植物的研究表明,B t杀虫蛋白几乎在转基因植物整个生育期的各个部位表达,对靶标害虫的多个世代具有选择压力,容易产生抗性.虽然目前的报道小菜蛾是唯一在田间对B t 植物产生抗性的害虫[20,21],但在室内却已筛选出多种对B t杀虫蛋白产生高抗的种群[22～24].因此有学者预测,靶标害虫对B t植物的潜在风险,将成为制约其推广和应用的关键因素[25].毋庸置疑,转基因水稻也将面临同样的命运,因此开展靶标害虫对转基因抗虫水稻的抗性风险评价和抗性治理已成为当前亟待解决的问题.庇护所策略是目前害虫抗性治理的主要方法[26].其原理为在B t作物周围种植一些非B t作物,作为敏感害虫的庇护所,使敏感个体与B t植株上的抗性个体随机交配,产生的杂合子后代在B t植株上不能存活,从而达到治理害虫的目的.庇护所的方式有两种:一种是B t作物与常规作物的种子混合种植,呈随机分布,常规作物作为敏感虫源的庇护带.另一种在B t作物周围设置特定的区域种植非B t作物.非B t作物何种分布形式的选择要根据害虫的取食和运动特性决定.对于幼虫单食性、运动性差和成虫扩散能力弱的害虫,可选用随机分布形式;而对于幼虫多食性、运动性强且成虫能远距离迁飞的害虫如棉铃虫,适宜选择分区种植方式.但大多数研究认为,分区种植能更好地保护敏感个体[27,28].对二化螟和三化螟的研究表明,幼虫在B t和非B t稻田的迁移,削弱或限制了庇护所的作用[27,28],抗性治理的最好办法是分区种植,保护区与B t稻田的距离在l k m内较适宜[29].庇护所面积的大小、远近也影响该策略的成功与否,对成虫迁移扩散能力强的害虫来说,庇护所的面积可小一些,与B t田的距离可远一些;反之庇护所面积要大,与B t作物间隔的距离也要近.另外,如果B t作物能够高表达,只需较小的庇护所即可,反之庇护所面积就要扩大.目前“高剂量”与“庇护所”策略相结合被认为是B t作物抗性治理的最佳方式.因高剂量能杀死大多数的抗性杂合子,且庇护所的代价较小,易被农民接受.在国外,就棉铃虫的抗性治理,已形成了特定的种植模式.在美国:80%B t棉花+20%普通棉花或95%B t棉花+5%普通棉花(不防治棉铃虫);在澳大利亚:30%B t棉花+70%普通棉花[30].我国虽然还没有这种种植模式,但在华北B t棉种植区已形成了其独特的抗性治理方式,即棉花、玉米、大豆、花生等多种棉铃虫寄主作物小规模交叉混合种植,为棉铃虫提供了天然庇护所.春播玉米、花生和大豆为第2代棉铃虫提供庇护所,早播和晚播夏玉米的穗期可分别为第3、4代棉铃虫提供庇护所[31].同样,水稻害虫的抗性治理可借鉴转基因棉的成功经验.除水稻外,茭白、荸荠也是二化螟的寄主;大螟除了危害水稻外,还危害糯玉米;禾本科和莎草科杂草也是稻纵卷叶螟完成世代发育的寄主.因此在栽培制度上,可考虑B t水稻与茭白和荸荠间作或隔离种植.另外,还可考虑水旱田间作或相邻种植,如在稻田周围种植糯玉米,田埂或地头适当保留一些杂草,这些措施均可为水稻害虫的抗性治理提供帮助.除庇护所策略外,多基因策略也是延缓害虫抗性的有力措234 应用与环境生物学报 C h in J A ppl Environ B iol 12卷施.Lee等研究认为,C ry1A a或C ry1A c与C ry1C或C ry2A间的组合是治理二化螟和三化螟的有效措施,最近研究发现, C ry1A b与C ry1C或C ry2A间的组合也是非常有效的[32].M aq2 bool等将C ry1A c和C ry2A杀虫蛋白基因转入水稻中,发现两种杀虫蛋白的表达量均较高,且抗性治理只需较小面积的庇护所即可[33].2.2　对非靶标生物及稻田节肢动物群落的影响水稻是稻田生态系统的基础,转基因水稻的介入无疑会影响以水稻为基础的整个稻田生态系统.首先,转基因水稻通过食物链对第二营养层植食类昆虫的生长发育和繁殖产生直接影响;其次对以植食类昆虫为食的寄生或捕食性天敌产生间接影响;最后转基因水稻本身的物理性状、农艺性状、营养物质、挥发性和非挥发性次生物质等都可能产生非预期的变化,进而对各个营养层的节肢动物种类组成、数量和发生动态产生非预期的影响,从而引起稻田群落结构的变化.2.2.1　对非靶标害虫的影响 目前研究表明,在高强度B t 杀虫蛋白选择压力下,靶标害虫种群密度可能下降到相当低的水平,非靶标害虫稻蓟马、飞虱和叶蝉等因生存竞争压力减小,引起种群数量上升[34,35].并不是B t水稻都能促进非靶标害虫种群数量的上升,Bernal等研究认为,B t水稻对褐飞虱及其天敌黑间绿盲蝽(Cyrtorrhinus lividipennis)的取食、生长发育和存活均无显著影响[36].褐飞虱在取食和产卵时对转C ry1A c/CpTI 抗虫水稻无明显选择性,但白背飞虱若虫和成虫均明显趋向转基因水稻[37].在晚稻生长后期,转C ry1A c/CpTI稻田的褐飞虱种群数量明显上升[38].转C ryl A b/C ryl A c杂合基因籼稻在移栽后的早中期和中后期能促进白背飞虱和黑尾叶蝉的若虫发生,但在其它时期,均无显著影响[39].可见转基因抗虫水稻对非靶标害虫的控制作用不明显,在一定程度上还因施药量的减少促进其种群数量的上升.2.2.2　对天敌昆虫的影响 二化螟绒茧蜂寄生取食B t水稻(C ryl A b)的二化螟后,其结茧率和寄生率均显著低于对照,且对蜂的大小也有影响,即茧长和前翅长均小于对照[40].陈茂等研究发现,稻飞虱和叶蝉的卵寄生蜂———稻虱缨小蜂(A nagrus s p.)和叶蝉柄翅小蜂(L ynaenon longicrus)多从B t籼稻区向对照区扩散,因而推测B t水稻可能影响寄生蜂的搜索行为[35].在克螟稻和转C ryl A b/C ryl A c杂合基因籼稻田中,靶标害虫寄生蜂———茧蜂或姬蜂的数量一般低于或显著低于对照,而非靶标害虫寄生蜂和捕食性天敌与对照没有显著差异.克螟稻和转C ryl A b/C ryl A c杂合基因籼稻对捕食性天敌无明显负作用,有时甚至呈现一定的正效应[39].值得注意的是,B t稻田内靶标害虫种群数量的下降,直接影响了寄生性天敌的生长发育和种群增长,但并不代表转基因抗虫水稻本身对寄生性天敌产生负面效应.B t水稻对寄生性天敌的影响比较复杂,需要从多方面进行深入研究.2.2.3　花粉漂移的风险评价 家蚕是我国重要的经济昆虫,有研究表明,家蚕取食了用B t水稻花粉处理的桑叶后,对其致死率没有太大影响,但对其体重和中肠细胞亚显微结构有一定影响[41,42].但上述试验均是室内处理剂量,实际稻桑共作环境下家蚕接触花粉的量远远小于室内处理剂量,可能不会造成太大影响.2.2.4　对稻田节肢动物群落多样性的影响 大多数情况下,转C ryl A b/C ryl A c籼稻对稻田节肢动物群落功能团组成及结构无明显的负面影响[39].在生长发育的前中期,转C ry1A c/ CpTI水稻对稻田节肢动物群落产生一些负面作用,但在其它时期对群落没有明显影响[38].转B t汕优63稻田对节肢动物群落不但没有显著影响,而且还较对照田稳定[43],因此就目前研究可知,转基因抗虫水稻并未对稻田节肢动物群落的稳定性产生影响.2.3　杀虫蛋白在土壤中残留的风险评价B t水稻的长期种植可能会使B t杀虫蛋白在土壤中残留、富集.而土壤生态系统是生物循环和能量转化的重要场所,B t 杀虫蛋白在土壤中的富集可能影响土壤中的特异生物功能类群及土壤生物多样性.因此,近年来B t杀虫蛋白在土壤中的残留及其对土壤生态系统的影响逐渐受到国内外研究者的关注.2.3.1　B t杀虫蛋白在土壤中的残留及降解 B t杀虫蛋白在土壤中残留的主要原因有:(1)B t作物在生长期间通过根部可持续向土壤中分泌B t杀虫蛋白[44];(2)植株伤口流出物、木质部流体、花粉及B t作物收获后残留在田间的植株残体都可造成大量B t毒蛋白的残留和累积[45].B t杀虫蛋白在土壤中能否长期存在取决于B t蛋白浓度的增加速率、微生物降解速率和非生物的钝化速率等[46,47].当B t作物向土壤中释放的B t蛋白的量超出了靶标生物的消耗、微生物的降解和非生物因素的钝化时,额外的毒蛋白就会与具有表面活性的土壤微粒结合,抑制了土壤微生物的降解,造成B t杀虫蛋白在土壤中长期存在并富集.不同土壤环境中Cryl A b杀虫蛋白的降解速度是不同的,但均以前期较快,中后期较慢,其中青紫泥田的降解最快,其次为黄筋泥田,黄松泥田中降解最慢,且淹水可显著加快水稻组织残体的腐解,从而促进毒蛋白的降解.淹水和非淹水条件下,埋入土壤中的华池B6水稻叶片中Cry1Ab毒素降解的半消减期大约分别为3d和7d.土壤微生物、含水量、pH 和温度均与Cryl A b杀虫蛋白的降解速率呈显著的正相关关系[48].2.3.2　B t杀虫蛋白在土壤中的杀虫活性 转基因作物释放的杀虫蛋白进入土壤后是否仍保持活性是评价其对土壤生态系统影响的重要指标.研究表明,B t杀虫蛋白与土壤中具有表面活性的微粒结合后,可降低土壤微生物对其的敏感程度并抑制微生物的降解,但并没有改变B t杀虫蛋白的结构,所以仍保持并甚至增强了其杀虫活性[46,49],如结合到土壤矿物质和粘粒的B tk和B tt毒素仍保持对烟草天蛾幼虫(M enduca sexta)和科罗拉多马铃薯甲虫幼虫(L eptinotarsa dece m lineata)的较高毒性[49].2.3.3　B t杀虫蛋白对土壤微生物的影响 有研究表明,淹水条件下,克螟稻秸秆的添加有时可显著提高土壤可培养微生物如需氧性细菌、放线菌、真菌的数量及一些脱氢酶的活性,但对土壤微生物群没有明显的毒害作用[50].值得注意的是,土壤中微生物种类繁多,B t水稻对土壤微生物群落的影响并不是单靠培养几种微生物而能得出结论,更重要的是进行长期监控,综合评价.2.4　转基因水稻的基因漂流基因漂流是转基因植物生态风险评价的重点内容之一.所334　3期韩兰芝等:转基因抗虫水稻生态安全性研究进展 谓基因漂流(gene fl ow/dis persal),就是将基因从一个群体的基因库转移到另一个群体的基因库.其漂流途径主要有两条[51]:一是通过转基因植物的种子或组织扩散到新的生境中,并生存下来;二是通过花粉向同种或近缘种的非转基因植物转移.其可能产生的风险有:(1)通过基因流将外源基因转入杂草稻中,使其含有了外源基因而成为超级杂草;(2)野生稻的基因库可能被污染或毁灭,给生物多样性造成危害;(3)转基因水稻向栽培稻不育系高频率的基因漂流可能导致非转基因稻米的污染.2.4.1　栽培稻 尽管水稻为自花授粉植物,但栽培稻之间仍存在低水平的天然杂交.普通栽培稻(O ryza sativa)与非洲栽培稻(O.glaberri m a)共同存在时,天然居群的杂交率为0.8%～1.6%,并产生可育的后代[52],且基因流一般是单向的,即从普通栽培稻到非洲栽培稻.转基因水稻与栽培稻之间发生漂流主要是向杂交稻不育系进行漂流,漂流频率一般在50%以上,而转基因水稻与恢复系之间的漂流频率相对低得多,一般为1.8%～4%.这是因为育种家为了提高制种效率,长期选育柱头外露率和异交率远高于普通水稻和杂交稻品种的不育系,可见转基因水稻向杂交稻不育系的漂流是基因漂流研究的重点.2.4.2　杂草稻 “杂草稻”是指在栽培稻田里变成杂草的野生稻,主要包括“红稻”和7种其他的野生稻,其遗传关系与栽培稻非常接近.杂草稻的分布范围特别广,拉丁美洲95%的水稻生长地、越南63%的水稻生产地和东南亚等地区都存在大量杂草稻[53].在直播田中,栽培稻很容易和红稻进行杂交并产生可育的后代,并且其杂交范围非常广,杂交率也比较高(某些品种的杂交率>50%)[54,55],因此稻田中可滋生许多新的生态型杂草稻.就目前研究可知,抗虫、抗病基因的转入可能增加杂草稻的竞争优势,产生入侵和破坏能力更强的杂草[56].但在我国的主要水稻产区,迄今未见有关杂草稻的报道,转基因水稻中外源基因向相关杂草的漂移主要考虑向稗草漂流的可能性.2.4.3　野生稻 水稻野生近缘种分布于除美国之外的所有水稻种植区,是宝贵的水稻育种资源.栽培稻、普通野生稻(O. rufipogon)和一年生野生稻(O.nivara)都属于AA型基因组,所以能在田间发生基因流,并对野生稻造成破坏.如我国和印度的许多野生稻分布于栽培稻种植区内,两者之间已发生了不同程度的基因渐渗.亚洲野生稻与普通栽培稻之间的生殖隔离相对较小,二者之间杂交后代的平均花粉可育度大约为80%[57],但天然生境下最大基因流频率约为3%[58].在湖南茶陵自然条件下检测“明恢63”向普通野生稻的最大基因漂流频率为2.94%,最大漂流距离为43.2m[59].可见,栽培稻与野生稻之间较高频率的基因流,加速了野生稻资源的破坏,如台湾野生稻的灭绝就是一个非常典型的例子[60].虽然目前还不太清楚B t或CpT I等抗虫基因对野生稻种群的影响,但不可否认,大面积商品化种植转基因水稻后,二者之间的基因流可能加快我国野生稻资源的破坏.以上可知,转基因水稻到相关物种存在基因流的前提条件[58]:(1)相容居群间的空间重叠;(2)必须存在花期相遇;(3)居群之间必须存在杂交的可能性,并产生可育的杂交后代.在我国,转基因水稻花粉的漂流主要是对野生稻和杂交稻不育系造成污染,目前最可行的办法就是对转基因水稻种植区与野生稻分布区、杂交稻育种区进行空间隔离,阻断花粉的漂流;其次就是将三者的生育期错开,阻断其花期相遇.3　转基因抗虫水稻安全性研究的对策与展望转基因抗虫水稻具有广阔的应用前景,它不但可提高水稻产量,降低农业生产成本,还可减轻化学农药造成的环境污染,实现农业可持续发展.当然,在肯定转基因抗虫水稻对人类巨大贡献的同时,并不能否认其潜在的生态风险.虽然目前国内外对转基因抗虫水稻生态安全性的研究已取得一些进展,但仍存在许多未知领域.针对目前转基因抗虫水稻的研究现状,应对其大规模商品化种植后,可能出现的生态风险进行长期的系统监测,同时加强转基因植物生物安全的试验技能研究,发展快速准确检测转基因植物生态风险的新方法、新技术,建立完善的转基因抗虫水稻生态安全评价体系.只有这样,才能充分发挥其在农业生产上的巨大潜力,同时将生态风险降低到最低水平.References1　Pathak MD,Khan ZR.I nsect Pests of R ice.Manila,The Phili pp ines:I nternati onal R ice Research I nstitute,19942　Fuji m ot o H,It oh K,Ya mamot o M,Kyozuka J,Shi m a mot o K.I nsect resistant rice generated by intr oducti on of a modified delta2endot oxin gene of B acillus thuringiensis.B iotechnology,1993,11:1151～1155 3　Nayak P,Basu D,Das S,Basu A,Ghosh D,Ramakrishnan NA, Ghosh M,Sen SK.Transgenic elite indica rice 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转基因作物对环境的影响及安全性评价随着科技的不断进步，转基因技术正在逐渐改变我们的生活。

转基因作物具有更强的抗病性，更高的产量和更快的生长速度，这些优点在一定程度上可以缓解全球粮食危机。

但是，转基因作物的出现也带来了许多问题，其中最重要的是对环境的影响及其安全性评价。

转基因作物对环境的影响是一个复杂的问题。

第一，转基因作物本身具有更强的抗病力和适应力，这可以使农民减少农药和其他农业化学品的使用，从而减少对环境的污染和土地的负荷。

第二，由于转基因作物具有更高的产量和更快的生长速度，它们可以减少耕地的占用，从而减少对自然资源的压力。

然而，转基因作物也有潜在的风险。

例如，它们可能引入新的有害生物体，可能对野生动植物产生负面影响，以及可能导致不适应因素的扩散。

为了解决这些问题，有必要进行细致的安全性评价。

安全性评价是指对转基因作物的基本特性、安全性和风险进行评估。

它是指对转基因作物的基本特性、安全性和风险进行评估，以便确定是否应该将其引入到生产环境中。

安全性评价主要分为四个方面：首先是基本特性评价，包括转基因作物的基本性状、营养成分和毒剂成分等；其次是安全性评价，包括对毒剂成分、致病性、过敏性和生物学冲突等的评估；再次是环境影响评价，包括对转基因作物与野生种群的杂交、有害生物的引入、耕地面积的减少等方面进行评估；最后是风险评估，包括对逸出成分、生长过程中可能产生的有害物质、转基因作物的潜在影响等进行评估。

只有在这些方面的评估达到一定标准后，转基因作物才能被视为具有一定的安全性。

事实上，目前对转基因作物进行的安全性评价远不够。

很多科学家认为，我们缺乏足够的科学证据来证明转基因作物对环境的安全性。

此外，不同国家的标准和政策也存在很大的差异。

欧洲、日本和中国等国家都对转基因作物进行了比较严格的安全性评价，并对其进行了限制。

但是，在美国等一些国家，转基因作物的批准标准较为宽松，使得一些可能存在潜在风险的转基因作物被引入到市场中。

转Bt抗虫基因水稻的研究进展和生物安全性及其对策生命科学研究2009年水稻（Oryza sativa L.）是世界上最重要的粮食作物之一，全球约三分之一以上的人口以水稻为主食，仅中国就有8亿人［1，2］.同时，水稻也是受害虫侵袭最为严重的粮食作物之一.据不完全统计，全世界每年因虫害造成的损失占水稻总产量的5%以上，约为1×106t ［3，4］.特别是近年来，二化螟等蛀茎害虫的发生逐年加重，对水稻生产造成严重威胁.传统化学防治方法的长期使用，不但增加生产成本，造成环境污染，而且破坏了生态平衡，因此选育抗虫水稻是防治害虫最经济、有效的方法，随着植物细胞生物学和分子生物学的发展，利用基因工程将外源抗虫基因导入水稻，使水稻自身产生抗虫蛋白从而达到防治害虫的目的已成为现实［5］.目前，国内外已培育出多个高抗水稻螟虫（Cnapha locrocis medinalis ）的转抗虫基因材料，中国的转基因水稻已获准进入田间试验和环境释放［6］，但是由于转入的外源基因并非来自传统的基因库，转抗虫基因植物可能带来生态效应和环境风险问题已成为国际社会关注的焦点.因此，在转Bt （Bacillus thuringien -sis ）基因水稻进入大田试验和商品化生产阶段前进行生态风险性和安全性评价极其必要.1转Bt 基因抗虫水稻的研究进展苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis ，Bt ）是一种广泛存在于土壤中的革兰氏阳性菌，由在芽孢转Bt 抗虫基因水稻的研究进展和生物安全性及其对策王丽冰，刘立军，颜亨梅*（湖南师范大学生命科学院中国湖南长沙410081）摘要：转基因抗虫水稻的商品化种植已成为国内外广泛关注的热点问题.综述了转Bt （Bacillus thuringiensis ）抗虫基因水稻的研究进展、食品安全性、生态安全性以及对转Bt 基因水稻本身的性状变化的影响，并提出了防范策略，以期为转Bt 基因水稻的生物安全性评价和商品化种植提供科学参考.关键词：转Bt 基因抗虫水稻；食品安全性；生态安全性；防范策略中图分类号：S511 文献标识码：A文章编号：1007-7847（2009）02-0182-07Advances on Transgenic Bt Rice and Bio -security and StrategiesWANG Li -bing ，LIU Li -jun ，YAN Heng -mei *（College of Life Sciences ，Hunan Normal University ，Changsha 410081，Hunan ，China ）收稿日期：2008-04-08；修回日期：2008-11-05基金项目：国家自然科学基金资助项目（30570226）作者简介：王丽冰（1981-），女，湖南永州人，湖南师范大学硕士研究生，主要从事分子生态学研究，E -mail ：wlb_lanshan@/doc/ae10050144.html, ；*通讯作者：颜亨梅（1950-），男，湖南安仁人，湖南师范大学教授，博士生导师，主要从事动物生态学研究，E -mail ：yanhm03@/doc/ae10050144.html,.Abstract ：Commercialization of insect -resistant transgenic rice has become an important debatable issue in the world.It summarized influences of the research development ，the food safety ，the ecology security ofthe transgenic Bacillus thuringiensis （Bt ）anti -insect rice as well as character change of the transgenic Bt rice ，and proposed the guard strategies ，which could provide scientific reference in biological safe research and commercialization of the transgenic Bt rice.Key words ：transgenic Bt anti -insect paddy rice ；food safety ；ecology security ；guard strategy（Life Science Research ，2009，13（2）：182～188）第13卷第2期生命科学研究Vol．13No．22009年4月Life Science Research Apr ．2009·综述·第2期形成时产生的具有高度特异性杀虫活性的晶体蛋白所决定，称为杀虫晶体蛋白（Insecticidal crystal protein，ICPs）.ICP常以原毒素形式存在，当昆虫取食ICP后，在昆虫消化道内，在中肠消化酶的作用下，原毒素被活化即降解成具有毒性的多肽，活化的毒素分子与昆虫中肠上皮细胞上的特异受体结合，致使细胞膜产生一些穿孔，破坏细胞的渗透平衡，引起细胞肿胀裂解，使昆虫幼虫停止取食，最终导致死亡.Bt毒素是较早被利用的杀虫剂，它对人、哺乳动物无毒害作用.目前Bt毒素已成为植物基因工程及转基因育种应用中最广泛、最具有潜力和应用前景的抗虫基因.近20年来，Bt基因在水稻中的转化，表达及其转基因植物的鉴定和抗虫性已有许多报道，进展较快.1989年中国农业科学院生物技术中心杨虹等首次报道了用原生质体电融合技术成功地将Bt基因导入水稻“台粳209”［7］，紧接着于1991年谢道昕用花粉管通道技术成功地将Bt基因导入水稻栽培品种“中花11号”.他们所用的Bt基因都是直接从苏云金杆菌中分离纯化得到的，经分子生物学检验，证明Bt基因已整合到水稻基因组中［8］.虽然国内外迄今尚无Bt水稻商品化应用的实例，但获得Bt转基因抗虫植物的报道已有不少［8~16］.1995年与加拿大渥太华大学合作，利用农杆菌介导法成功地将密码子经过优化的Bt杀虫基因Cry1A（b）导入了许多水稻品种［17］，并从粳稻品种秀水11的转基因后代中获得了遗传稳定且对二化螟等8种鳞翅目害虫表现高抗性的Bt转基因抗虫水稻“克螟稻”［18，19］.1996年瑞士苏黎士植物科学研究所Wunn报道了用基因枪法将Cry1A（b）基因导入籼稻“IR58”.在R0、R1、R2代对鳞翅目水稻害虫有明显的抗虫效果，对二化螟，三化螟的最高致死率为100%，并从叶片中检测出Bt蛋白可溶性蛋白0.009%［20］.1997年国际水稻所（IRRI）Ghareyazi报道了用基因枪法得到转Cry1A（b）基因的香粳品系“827”，能表达相对分子质量为67kDa 的毒蛋白，表达量相当于可溶性蛋白的0.1%.T2代植株叶片对一龄二化螟，三化螟有高度抗性［21］.该研究所指出，应用C4PEP羧化酶基因为启动子使Cry1A（b）基因在水稻籽粒灌浆期功能叶片中高效表达，而在水稻籽粒（胚和胚乳）中不表达，这一研究结果对解决人类食用转基因抗虫水稻安全性问题具有开创性意义.1998年，浙江大学与加拿大渥太华大学利用农杆菌介导法将密码子优化的Cry1A基因导入粳稻品种秀水12中，获得的KMD1和KMD2“克螟稻”株系历代植物能够抵抗包括二化螟、三化螟、稻众卷叶螟和大螟等8种水稻害虫的危害，初孵幼虫的致死率高达100%［17］.目前该品种（秀水11）已经农业部审批在浙江省进入生产性试验阶段［19］.由于害虫极易对单个抗虫基因产生抗性，因此将两种或两种以上具有不同杀虫基因导入同一种植物中可有延缓抗性的产生.Cheng等以Ubi基因为启动子，利用农杆菌介导法获得转Cry1A（b）/Cry1A（c）双价抗虫基因水稻［14］.中科院遗传所采用农杆菌介导法将Cry1A （c）和经修饰的CpT1基因共同转入水稻“明恢86”，获得对靶标害虫具有较强抗性的双价抗虫水稻［2］，目前该品种已批准在北京和福建进入环境释放，且产业化形式良好.2转Bt基因水稻的食品安全性随着《农业转基因生物安全管理条例》的实施，转基因植物的安全问题越来越受到社会的广泛关注.尽管目前专家们还无法证明转Bt基因水稻给人类健康和生态环境有害或无害，但很大程度上影响了消费者对转基因食品的接受心理，并进一步阻碍了转Bt基因水稻的商品化.培育转基因水稻品种的最终目的是使转基因水稻进入市场，达到产业化生产，但能否实现此目标，很大程度上取决于它们的环境安全性和食品安全性，即关键要保证转基因水稻对环境和消费者是无害和安全的［22］.水稻是人类的主要食品，将Bt毒蛋白基因导入水稻，在水稻中得到表达，对人类的安全性存在潜在威胁，可以说转基因水稻对人类的安全性是影响推广应用转Bt 基因抗虫水稻的一个至关重要的限制因素［23］.由于Bt杀虫蛋白只能特异地与靶标昆虫中肠上皮细胞的受体结合，在哺乳动物组织中无此类特异性受体，因而不产生毒性.但是除插入基因及其表达产物外，由外源基因表达产物引起的刺激效应及其基因随机插入引起的位置效应，有可能会产生有害的成分［24］.另外，由于人们在构造载体时除目的基因外，还串联一些报告基因和王丽冰等：转Bt抗虫基因水稻的研究进展和生物安全性及其对策183生命科学研究2009年选择性标记基因，这些基因表达产物的安全性目前尚无定论［25］.同时，稻米作为人们日常生活中的主食，其消费数量也相当可观，因此有必要对转基因产品进行动物毒理性分析.王忠华等以“克螟稻”米粉为材料进行经口急性毒理试验和大鼠90d喂养试验，结果未见试验动物出现明显中毒症状，大鼠解剖也未见异常病理改变，表明KMD2稻米在≤64g/kg体重的剂量内对哺乳动物是安全的，对蒸煮后的米饭进行ELISA检测，结果未检测到Bt杀虫蛋白，表明蒸煮后稻米中的Bt杀虫蛋白可能发生降解或变性［26］.外源基因的组成型表达是导致转基因作物生产食品安全性风险的重要原因［27］，对于抗虫转基因水稻而言，抗虫基因在转基因稻米中的大量表达是消费者担心的焦点.虽然Bt作为生物杀虫剂在生产中已安全使用了许多年，也没有证据表明Bt毒蛋白对人类产生毒害作用［28］，但是Bt 毒蛋白在转基因水稻种子中的大量表达无疑会给消费者造成一定的心理压力.为此，李永春等利用在水稻中特异不表达，而在水稻其它营养器官中高效表达的特异性启动子序列RSP1和RSP2［29］，构建了抗虫基因Cry1A（c）的3个组织特异性表达载体并用于水稻遗传转化，获得了一批转基因水稻材料.为进一步培育食用安全性较高的转基因抗虫水稻品系奠定了重要基础.由于转基因作物是人造的生命，而不是大自然原有的品种.虽然至今没有任何证据证明转基因食品引发了安全问题，转Bt基因抗虫水稻在实验的过程中也一直没有发现安全问题，但更重要的是，现在并没有一例转基因作物是人类的主粮.面对转基因水稻，我们必须极为谨慎，因为稻米在各年龄层段都是饮食中重要的部分，包括刚断奶婴儿吃的米糕和稀粥.3转Bt基因水稻的生态安全性随着转基因工程技术的飞速发展，转基因水稻从实验室逐渐走向开放环境，转基因水稻可能带来的生态安全性问题也引起了科学家的关注.因为水稻是稻田生态系统的基础，转基因水稻的介入无疑会影响以水稻为基础的整个稻田生态系统.首先，转基因水稻通过食物链对第二营养级植食性昆虫的生长发育和繁殖产生直接影响；其次，对以植食性昆虫为食的寄生或捕食性天敌产生间接影响；最后，转基因水稻本身的物理性状、农艺性状、营养物质、挥发性和非挥发性次生物质等都可能产生非预期的变化，进而对各个营养层的节肢动物种类组成、数量和发生动态产生非预期的影响，从而引起稻田群落结构的变化［5］.3.1转Bt基因抗虫水稻对稻田生物群落的影响大多数情况下，转Cry1A（b）/Cry1A（c）籼稻对稻田节肢动物群落功能团组成及结构无明显的负面影响［30］.在生长发育的前中期，转Cry1A（c）/ CpT1水稻对稻田节肢动物群落产生一些负面作用，但在其它时期对群落没有明显影响［31］.崔旭红等［32］研究表明转Bt水稻对二化螟和三化螟具有高抗性，而对天敌蜘蛛影响不大，对害虫飞虱也没有影响，对中性昆虫和捕食性天敌的影响也不大.这说明转Bt基因水稻对水稻节肢动物群落影响不大，使用转Bt基因水稻并没有影响水稻田间节肢动物的生态平衡.何树林等［33］研究发现，转Bt基因水稻在分蘖期和抽穗期的稻田蜘蛛种类和数量与对照水稻品种无差异.转Bt基因水稻田间水生动物种类有鱼类、虾类、蝌蚪、水生昆虫和田螺等，与对照品种水稻田间水生动物种类和数量组成一致.说明转Bt基因水稻对稻田蜘蛛和水生动物种类、数量无明显影响，转Bt基因水稻对稻田生态系统环境来说初步证明是安全的.陈茂等通过连续3年的调查证实，从Bt稻田区向对照稻田区扩散的飞虱、叶蝉对Bt水稻没有偏好性，它们的卵寄生蜂也存在这一现象.可见Bt基因抗虫水稻并不会引起田间非靶标类群同翅目害虫数量的上升，相反，对这类害虫还有一定的趋避作用［34，36］.现有的研究结果均显示：Bt抗虫基因水稻对非靶标生物无明显负面影响，相反却提高了稻田生态系统的稳定性.这主要是是由于抗虫转基因水稻的种植大幅度减少了农药的使用量，促进稻田种类增多，生物多样性提高.转双价基因Bt/cpti水稻经过2年大田面积田间试验研究，表明该转基因水稻引发非靶标害虫稻飞虱灾变的风险较小；对稻田捕食性节肢动物亚群落的物种数变化的趋势、物种组成、优势种组成及种群数量没有显著影响；并能提高稻田中捕食性节肢动物的发生数量，尤其在水稻黄熟期能显著提高稻田中捕食性节肢动物亚群落的数量，在成熟收割前期能显著提高稻田中捕食性亚群落的物种丰富度［31，35］.因此，就目前研究可知，转Bt基因抗虫水184第2期王丽冰等：转Bt抗虫基因水稻的研究进展和生物安全性及其对策稻并未对稻田生物群落的稳定性产生影响.3.2转Bt基因水稻对土壤微生物群落及酶活性的影响Bt水稻的长期种植可能会使Bt杀虫蛋白在土壤中残留、富集.而土壤生态系统是生物循环和能量转化的重要场所，Bt杀虫蛋白在土壤中的富集可能影响土壤中的特异性生物功能类群及土壤生物多样性.因此，近年来Bt杀虫蛋白在土壤中的残留及其对土壤生态系统的影响逐渐受到国内外研究者的关注.有研究表明，有苏云金芽孢杆菌产生的Bt 蛋白进入土壤后，与土壤粘粒和腐殖酸迅速结合，结合态的Bt蛋白仍然保持杀虫活性，而且不易被土壤微生物分解，保持杀虫活性的结合态Bt蛋白在土壤中存留时间至少可达234d［37］.土壤酶活性反映了土壤中各状况密切相关.目前，有关转Bt基因作物对土壤生态功能影响的报道极少.吴伟祥等［38］在实验室条件下发现Bt 水稻秸秆种生物化学过程的强度和方向，是土壤微生物生态系统重要的生物学特性.土壤中的脲酶，磷酸酶、脱氢酶、纤维素酶、蔗糖酶和芳香硫酸酯酶等与土壤中的N、P、S、C等营养元素循环及植物营养对土壤蛋白酶、中性磷酸酶、脲酶的活性无显著影响，但对脱氢酶活性具有明显促进作用.孙彩霞等［39］实验发现，Bt水稻生长15d时，土壤脲酶的活性显著下降，土壤酸性磷酸酶的活性显著提高，而土壤芳香硫酸酯酶、蔗糖酶和脱氢酶活性的变化差异不显著；生长30d时，土壤脲酶的活性仍限制下降，土壤酸性磷酸酶、芳香硫酸酯酶和脱氢酶的活性显著升高，而土壤蔗糖酶活性的变化差异仍不显著.这种差异的产生可能是由于外源Bt基因插入水稻染色体中的某一位置引发不同生长发育阶段基因表达的多效性，进而引起水稻秸秆化学组成的变化所致.王洪兴等［40］研究了转基因水稻及其亲本秸秆在降解过程中对土壤微生物主要类群的影响，发现转Bt基因水稻细菌数量显著低于非转基因处理，转基因水稻真菌数量则显著高于非转基因和对照，放线菌数量则没有明显变化规律，非转基因秸秆降解反硝化细菌活性高于转基因，而解磷微生物活性处理之间无明显差异.3.3转Bt基因水稻花粉对昆虫的影响家蚕是我国重要的经济昆虫，有研究表明，家蚕取食了用Bt基因水稻花粉处理的桑叶后，对其致死率没有太大的影响，但对其体重和中肠细胞亚显微结构有一定影响［41，42］.但上述试验是室内处理剂量，实际稻桑工作环境下家蚕接触花粉的量远远小于室内处理剂量，可能不会造成太大影响.4转Bt基因水稻对昆虫产生抗性的影响苏云金杆菌杀虫剂在农业上的应用已有几十年的历史，由于Bt基因植物体内持续表达，害虫在整个生长周期都受到Bt杀虫蛋白的选择，将促使害虫对转基因植物产生相应抗性.害虫对转基因植物的抗性发展，不仅会削弱转基因植物本身的效益，而且会导致杀虫剂的再次大量使用，对环境产生负面影响.已知至少10种蛾类、2种甲虫和4种蝇类在实验室对Bt毒素产生了抗性，但在大田中仅有小菜蛾（Plutellaxylostella）对此毒蛋白产生了耐受性［43］，主要原因是Bt毒蛋白作用时间短，保留性低，使得选择压力小.有多项研究表明：敏感昆虫如一直以Bt植物为食会引起极高的致死率，从而达到防治害虫的目的；但另一方面，高杀死产生高的选择力，抗性产生和发展的速度与选择压力成正比关系，一旦害虫产生抗性，将对转Bt基因水稻的田间防治效果和可持续应用构成严重的威胁［44］.5转Bt基因水稻本身的性状变异对转Bt基因水稻的研究不仅需要关注其与近缘物种的基因流、害虫抗性以及非目标生物和生态系统的影响等问题，也要重视转Bt水稻本身生理生化特性的变化.不少文献报道了转基因植物会产生一系列性状变异.Lynch等［45］报道了转基因水稻表现出植株变小，花期推迟，育性降低等变异.吴刚等发现转Cry1A（b）、Cry1A（c）Bt基因的水稻在室温及田间生长条件下，与对照相比，在株高、穗长、单株粒重、百粒重和结实率等方面都显著降低，而单株有效分蘖数增多，生育进程推迟，落粒性增强.转基因植物性状变化除了由无性变异引起外，还由于外源基因的导入破坏了受体基因的活性，影响了受体植物的代谢过程，使表型发生了改变.所以在进行转Bt基因育种时，根据育种目标，选择优良表现型且较强杀虫活性的转基因植物，对于创造具优良性状的抗虫植物至关重要.185生命科学研究2009年贾乾涛等［46］报道了转Bt基因水稻中16种氨基酸，除叶片中蛋氨酸含量高于常规水稻外，其余氨基酸含量及其总量均低于常规水稻且绝大多数差异性显著，而茎杆中，转Bt基因水稻除组氨酸含量差异不显著外，蛋氨酸、酪氨酸、赖氨酸和脯氨酸含量与常规水稻差异性显著，其余氨基酸含量差异性均极显著.分析造成这种现象的原因可能是转Bt基因水稻中Bt基因的插入影响了水稻的生理生化反应，从而影响了氨基酸含量的变化及其表达.贾乾涛等［47］还对Bt水稻不同生长期几种重要成分的含量研究发现，在大部分生长期，Bt水稻和非Bt水稻氮、磷和硅的含量差异显著或极显著，但它们的变化趋势基本一致，氮和磷的含量在拔节期之后均呈下降趋势，而硅的含量则随水稻的生长发育呈上升趋势；在水稻生长前期，Bt水稻可溶性糖和还原性糖的含量不非Bt水稻低，但在后期比非Bt水稻高，且差异均显著或极显著，这表明Bt基因的插入使水稻的生理生化过程发生了变化，从而造成了生化物质含量的差异，但是这种变化究竟是与Bt基因有关还是与启动子有关或基因插入的位点有关尚待进一步深入研究.6展望目前的研究大多停留在实验室水平，而转Bt 基因水稻释放的现实环境为大田，因此有必要开展大田条件下的综合研究.将室内与大田研究相结合，更能反映实验室结果的可靠性与真实性，由于大田条件下影响影子繁多（如土、肥、气、热和水等），加大了研究的难度.但随着新技术与方法的不断引入和研究力度的加大，必将加快这方面的研究进程，从而使转基因植物朝着有利于人类生存与发展的方向前进.转Bt基因水稻的研究为防治害虫提供了一个较为经济便捷的途径，但转Bt基因水稻田是一种比较特殊的生态系统，它对鳞翅目害虫的控制，会使得其田间的物种的种类，节肢动物的优势度发生变化.因此转基因水稻对环境安全性的影响还需要更深入和长期的研究.对于转Bt基因水稻而言，目前在田间还未发现对Bt杀虫蛋白产生抗性的害虫类型，但这并不表明抗虫转基因水稻在靶标害虫的抗性上没有生态风险，昆虫成虫的移动和交配的细节是一定困难的，需要数年的跟踪和数据的积累.转Bt基因水稻通过食物链的传递是否对生态环境产生影响，必须通过其在生态系统中长期积累和级联放大效应才能最终显现出来，因此需要进行长期延续不断的调查研究.任何新技术都存在不同程度的风险，因此，不能因为暂时还没有发生转基因植物危害人畜和生态环境的案例而忽视其安全性问题，在转Bt 基因水稻投放市场前必须经过科学、严谨和长期的安全性评价.其生物安全性对策是：1）坚持“实质等同性”原则.对环境和生态系统进行长期的跟踪研究，确认其生物安全性.2）采用“终止子技术”.使Bt水稻收获的种子在诱导剂作用下不能育种.3）“高剂量”和“避难所”策略相结合.因高剂量能杀死大多数的抗性杂合子，且庇护所的代价小，易被农民接受.同时，避难所可以去除昆虫对Bt杀虫晶体蛋白产生的抗性基因，防止抗性等位基因在昆虫群体中固定，并且可以稀释昆虫群体中产生的抗性.4）“多基因”策略.针对Bt杀虫晶体蛋白只对某一种或几种害虫具有毒杀作用，而且害虫对Bt杀虫晶体蛋白产生抗性的问题，可以采用两种以上不同的对昆虫无交互抗性的Bt杀虫晶体蛋白基因转化植物或者使用Bt杀虫晶体蛋白和其它不同杀虫机理的杀虫蛋白组合，同时或分别导入同一受体植物内，避免昆虫产生抗性.总之，为了使转Bt基因水稻能早日得到推广，同时又保证安全，科研人员还需要在安全性方面着手，力争从转Bt基因水稻对人类、环境、生态等方面多层次、多角度地进行研究，以确保生物技术的健康发展.参考文献（References）：[1]杨友才，周清明.转基因水稻研究进展[J].湖南农业大学学报（自然科学版）（YANG You-cai，ZHOU Qing-ming.Adv- ances of the research on rice gene transformation[J].Journal ofHunan Agricultural University），2003，29（1）：85-88.[2]朱祯.高效抗虫转基因水稻的研究与开发[J].中科学院院刊（ZHU Zhen.Research and development of highly insert-resistant transgenic rice[J].Bulletin of the Chinese Academy of Sciences），2001，（5）：353-357.[3]HERDT R W.Research priorities for rice biotechnology//KUSHG S，TOENNIESSEN G H.CAB International.Philipippines：Wallingford/IRRI，Los Banos，1991.[4]朱祯，邓朝明，吴茜，等.高效抗虫转基因水稻的培育[J].云南大学学报（自然科学版）（ZHU Zhen，DENG Chao-ming，186第2期王丽冰等：转Bt抗虫基因水稻的研究进展和生物安全性及其对策WU Xi，et al.Efficient insect-resistant transgenic ricecultivation[J].Journal of Yunnan University（Natural Scien-ces），1999，21（S3）：146-147.[5]韩兰芝，吴孔明，彭于发，等.转基因抗虫水稻生态安全性研究进展[J].应用与环境生物学报（HAN Lan-zhi，WUKong-ming，PENG Yu-fa，et al.Research advances inecological safety of insect-resistant transgenic rice[J].Chinese Journal of Applied&Environmental Biology），2006，12（3）：431-436.[6]李桂英，许新革，李宝建，等.水稻抗虫基因工程研究新进展[J].中国稻米（LI Gui-ying，XU Xin-ge，LI Bao-jian，et al.Insect-resistant genetically engineered rice research[J].China Rice），2003，4：12-15.[7]杨虹，李家新，郭三堆，等.苏云金芽孢杆菌δ-内毒素基因导入原生质体后获得转基因植株[J].中国农业科学（YANGHong，LI Jia-xin，GUO San-dui，et al.Transgenic rice plants produced by direct uptake ofδ-endotoxin protein gene from bacillus thuringenesis into rice protoplasts[J].Scientia Agricul-tura Sinica），1989，22（6）：1-5.[8]谢道昕，范云六，倪丕冲.苏云金芽孢杆菌杀虫基因导入中国栽培品种中花11号获得转基因植株[J].中国科学（B辑）（XIE Dao-xin，FAN Yun-liu，NI Pei-chong.Bacillusthuringiensis insecticidal gene into cultivated rice varieties in China on the11th to spend to obtain transgenic plants[J].。

浅谈转基因水稻技术及安全性转基因水稻技术是指通过基因工程手段，将外源基因导入水稻中，使其具有特定的抗病虫害、耐逆性等特征。

转基因水稻技术的出现，为解决全球粮食安全问题提供了新的途径，然而，随之而来的安全性问题也备受关注。

本文将就转基因水稻技术的原理、应用及安全性进行探讨。

首先，转基因水稻技术的原理是通过基因工程手段，将外源基因导入水稻中，使其具有抗病虫害、耐逆性等特征。

这些外源基因可以来自其他植物、细菌甚至动物，通过转基因技术将其导入水稻中，从而赋予水稻新的特性。

例如，将一些抗虫基因导入水稻中，可以使水稻具有抗虫能力，从而减少农药的使用，降低环境污染。

其次，转基因水稻技术的应用主要体现在提高水稻的产量和品质，以及增强水稻的抗逆性。

通过转基因技术，科学家可以将一些与产量和品质相关的基因导入水稻中，从而提高水稻的产量和品质。

另外，转基因水稻还可以具有抗旱、抗盐、抗病等特性，从而增强水稻的抗逆性，适应不同的生长环境。

这些特性的提高，可以有效地提高水稻的产量和质量，为解决粮食安全问题提供了新的途径。

然而，转基因水稻技术的安全性问题也备受关注。

首先，转基因水稻可能对生态环境产生影响。

一些抗虫基因的导入可能会影响水稻的生态系统，对其他生物产生影响。

另外，转基因水稻的种植可能会导致转基因水稻与野生稻杂交，从而影响野生稻的遗传多样性。

这些问题都需要引起重视，进行充分的安全评估和监测。

其次，转基因水稻可能对人体健康产生影响。

一些人担心转基因水稻可能对人体健康产生不良影响，例如导致过敏反应、毒性等。

因此，对转基因水稻的食用安全性进行充分的评估和监测显得尤为重要。

为了确保转基因水稻技术的安全性，需要进行严格的安全评估和监测。

在转基因水稻的研发过程中，需要进行充分的安全评估，确保转基因水稻对生态环境和人体健康不会产生不良影响。

另外，需要建立健全的监测体系，对转基因水稻的种植、加工和食用进行监测，及时发现并解决可能存在的安全问题。

转基因作物的安全性及其评价1.1.3 转基因的水平转移转基因过程一般要用抗生素抗性标记基因，而抗生素标记基因有向微生物产生水平基因转移的可能，从而使有害微生物获得抗生素抗性。

在实验室条件下，如使用高转化态的受体材料则增加了水平基因转移的概率[9]。

随着抗生素标记基因敲除技术的广泛运用，由转基因作物基因水平转移导致的微生物抗性选择压加大的担忧得以化解。

另一个关于转基因水平转移的担忧是，转基因作物将其所转基因转移到与之共生的真菌中[10]。

对于转基因作物庞大的基因组来说，所转基因片段微乎其微，如聚合Bt抗虫水稻所转基因片段大约2 kb，只占水稻整个基因组（430 Mb）的百万分之几。

从概率上讲，水稻中其他基因片段向微生物转移的可能性大多了。

1.1.4 害虫对转Bt抗虫植物的抗性风险害虫对转Bt抗虫植物的抗性风险主要担心的问题是由于转Bt基因的植物能够持续地高水平表达单一的杀虫毒蛋白，从而使得Bt植物加大了害虫的选择压力，有可能加速害虫的抗性进化。

然而通过常规育种选育的抗性品种同样有这个问题。

目前广泛种植的抗性品种多为单一主效基因控制的抗性，由于病原菌生理小种的不断变化，抗性品种的单一抗性很容易失效，生产上一般采用多系混合品种来克服这种现象，如水稻等自交作物。

但对于非自交作物而言培育多系品种很难。

对于转基因作物来说，育成抗不同生理小种、抗不同害虫和病菌的近等基因系非常简单，可以有效地延缓病虫害的抗性[11，12]，如转Bt双价基因可以有效提高青花菜对菜粉蝶和小菜蛾的抗性[13]。

1.1.5 转基因作物产生的杀虫剂对非靶标生物影响的风险转基因抗虫作物释放到农田后，由于非靶标害虫的取食或昆虫天敌摄食了靶标，从而可能影响到非靶标害虫及其天敌。

通过对转基因玉米品种CG00256-176在西班牙商业化种植6年的环境安全评估，没有发现转基因玉米对非靶标害虫有负面的影响[14]，蚜虫、叶蝉、地老虎和金针虫的数量在转基因玉米和非转基因玉米之间并没有差别。

种植转基因抗虫水稻对生态环境有什么好处？答：科学研究表明，种植转基因抗虫水稻和种植抗虫棉一样，对生态环境是有利的。

一是从生存竞争能力看，转基因水稻与非转基因对照水稻相比，在有性生殖特性和生殖率、花粉传播方式和传播能力、有性可交配种类和异交结实率、花粉离体生存与传播能力、落粒性和落粒率、休眠性和越冬能力、生态适应性和生物量等性状和评价指标上，均未发现明显的差异，在杂草性和入侵性方面也未发现变化。

二是从基因漂移对生态环境的影响看，根据国内外文献和对转基因水稻的试验观察，转基因水稻基因漂移的可能性及其基本规律与非转基因水稻常规品种是一致的，没有发现Bt(苏云金杆菌)蛋白基因漂移对农田生态和自然环境安全有不良影响。

三是从对非靶标生物和生物多样性影响看，根据室内和田间试验分析结果，没有发现转基因水稻对非靶标害虫、稻田天敌、益虫、经济昆虫有影响，也没有发现对主要昆虫种群结构和功能以及节肢动物的多样性产生不良影响。

四是从对野生稻资源保护看，我国已于1996年发布实施了《野生植物保护条例》，建立了专门的保护体系，通过原生境保护和异地保护等方式对包括野生稻在内的野生资源进行保护。

中国是水稻起源中心和基因多样性中心之一，属内种间以及种内亚种和品种间的基因漂移是一个普遍的现象。

转基因品种和非转基因品种的基因漂移，对种质资源保护与利用的影响和环境安全性是一样的。

种植转基因抗虫水稻对野生稻资源保护有影响吗？答：近缘物种间通过花粉传播进行遗传物质(基因)的交流，是一种普遍的自然现象，不管是转基因作物还是非转基因作物的大面积种植，都会发生近缘物种、品种间的基因漂移，基因漂移不是转基因作物特有的。

我国作物杂交育种工作，均要求严格的隔离条件，以保证种子的纯度；而对于一些重要的野生资源，国家也都采取了相应的原地保护或异地保护策略。

因此，转基因作物的基因漂移问题是可以控制的。

同时，在自然群体中，如果没有长期的选择压力，一些引入的低频率外来基因或性状，会在群体中逐渐消失，这是群体遗传学的基本知识，换句话说，即使偶然发生了转基因向相关物种的漂移，这些外源基因也会逐渐从自然物种中消失。

转基因水稻的安全性摘要简单论述转基因水稻的研发，应用，及其发展。

主要对转基因水稻的优点进行论述。

关键词：转基因水稻The safety of geneticically modified riceWangshuo(Department of Biology, College of Arts and Sciences of Beijing Union University, Beijing) AbstractDiscusses the development of genetically modified rice, application, and its development. Primarily on the merits of genetically modified rice werediscussed.Key W ords：genetically modified rice引言水稻是我国的重要经济作物和粮食作物。

水稻分布极其广泛，由于生态环境的复杂性和所处地理环境的影响，水稻在漫长的进化过程中，形成了极其丰富的遗传多样性，染色体组型和数目复杂多样，成为研究稻种起源、演化和分化必不可少的材料。

植物转基因技术是利用遗传工程手段有目的地将外源基因或DNA构建，并导入植物基因组中，通过外源基因的直接表达，或者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，使植物获得新性状的一种品种改良技术。

它是基因工程、细胞工程与育种技术的有机结合而产生的一种全新的育种技术体系。

转基因技术可以将水稻基因库中不具备的各种抗性或抗性相关基因转入水稻，进一步拓宽了水稻抗病基因源，为抗病育种提供了一条新途径。

1 转基因水稻在国内的前景水稻是最早应用基因技术进行改进品种的作物之一。

虽然全世界目前还没有对转基因水稻大面积种植的报道，但已有多种基因分别转移到不同的水稻品种中。

在我国，已有多种转基因水稻被成功培育出来，进入环境实验阶段。