我国转基因抗除草剂水稻的风险与控制

转基因的逃逸及生态风险*卢宝荣**张文驹 李 博(复旦大学生物多样性科学研究所,生物多样性与生态工程教育部重点实验室,上海200433)摘要 转基因技术的发展为提高农作物产量和解决全球人口不断增长而引发的粮食问题带来了无限的机遇,但生物技术的应用和转基因作物的环境释放也带来了一系列生物安全问题.转基因产品是否会对植物、动物、人类健康、遗传资源和环境带来危害已成为公众关注的焦点.诸多生物安全问题中最引人注目的问题之一就是转基因的逃逸及其可能导致的生态风险.文中就转基因逃逸的可能性和逃逸的不同途径、转基因逃逸后可能导致的各种生态风险、转基因逃逸的不同控制方法以及转基因作物安全距离设立应该考虑的因素等问题进行了讨论,旨在了解转基因作物的环境释放和外源基因的逃逸可能导致的生物安全问题,以及如何控制和避免转基因逃逸.关键词 生物安全 转基因逃逸 生态风险 生物多样性文章编号 1001-9332(2003)06-0989-06 中图分类号 Q78,Q94 文献标识码 AEscape of transgenes and its ecological risks.L U Baor ong ,ZHA NG W enju,L I Bo (M inistr y of Education K ey Labor atory f or Biodiversity Science and Ecological Engineer ing ,I nstitute of Biodiver sity Science,Fudan U ni versity ,Shanghai 200433,China). Chin.J.A p p l.Ecol .,2003,14(6):989~994.T he rapid development of biotechno logy,particularly the transgenic technology,has broug ht us w ith tremendous opportunities to solve t he world !s starvation problems that have been caused by the cont inued expanding of the global population.However,t he application of transg enic biotechnology and the environmental release of trans genic org anisms have evoked a series of ex trao rdinary debates on biosafety issues related to the pr osperity and the future of transgenic technology.T he public and scientific communities are desperately interested in knowing whether the transgenic pr oducts would pose negative influences on plants and animals,human life and health,as well as on genetic resources and enviro nment.T hese concerns hav e become univ ersal hot topics ov er the last decade.Among the most debated biosafety issues caused potentially by transgenic products,tr ansgene escape to the env ironment and its consequent ecolog ical risks become one o f the appealing focal points.I n this review ,a series of biosafety issues concerned by public,including the possibility of transg ene escape and its various paths,as well as the potential ecological risks caused by such escape were discussed,and various appr oaches for co ntrol ling for transgene escape and the factors to consider w hen designing safety iso lation distance betw een transgenic varieties and other concerned plants were also examined.T he objective of this review is to allow readers to un derstand the potential biosafety problems caused by environmental release of transgenic cr ops and by the escape of foreign transgenes in particular ,and to use the effective tools to control and av oid transgene escape.Key words Biosafet y,T r ansgene escape,Ecolo gical risk,Biodiversity.*国家杰出青年科学基金项目(30125029)和∀211工程#资助项目.**通讯联系人.2002-01-07收稿,2002-04-09接受.1 引 言自20世纪80年代初第一个转基因植物问世以来[29],转基因生物技术得到了迅猛的发展,并被应用于农作物品种改良以及农业研究的其他领域.由于转基因技术的成功,极大地拓展了可使用种质资源的范围,使传统上只能在同一物种内或近缘野生种中利用资源的状况扩大到可以将任何生物的基因转移到目标作物.转基因技术的出现及其在农业上的应用为世界的粮食保障展示了无限的前景.到目前为止,已有大量来自细菌、真菌和高等植物的基因被成功地转移到了不同的栽培作物中,这些导入的外源基因在提高作物产量、改善作物品质、以及增强作物抗病虫、抗逆、抗除草剂等方面都起到了十分重要的作用,对世界粮食生产作出了重要的贡献[1,7,8,12].一个被称之为∀基因革命#的新兴生物技术革命不仅在世界粮食安全(food securit y)方面给人们带来了很好的机遇,同时也将深刻影响着日常生活的方方面面.然而,科学是一把无情的∀双刃剑#,正当人们沉浸在转基因生物技术将带来无限机遇的欣喜之时,转基因产品也敲响了生物安全的警钟.人们对转基因技术的前景和转基因作物的利用及其利弊方面展开了激烈争论[2,3,10,20,25~27],生物安全问题已成为∀瓶颈#,严重制约了转基因技术成果的广泛应用.生物安全(biosafety)是指转基因技术及遗传修饰体(ge netically modified organisms,GM O)可能对植物、动物和人类健康,以及遗传资源和环境造成不利影响甚至危害的安全问题.生物安全问题最早是在20世纪70年代初针对重组DNA 技术及其产品以及基因工程操作的安全性提出的[1].后来人们逐渐认识到由于转基因作物(或遗传修饰体)的生应用生态学报 2003年6月 第14卷 第6期 CHIN ESE JO UR NAL OF A PPL IED ECOLO GY,Jun.2003,14(6)∃989~994产不是用传统的方法,而是用∀非自然#的方法,可能对人体健康和生态环境带来不安全的因素,而且还可能引发社会伦理道德方面的一些负面的影响[17].转基因生物及其产品可能带来的生物安全问题是多方面的,如食品安全(food safe ty)、生态风险(ecolog ical r isk)、社会伦理问题(social and ethic concern)、转基因产品的标识和鉴定(labeling and detection)、公众接受程度(public per ception)、以及生物安全的管理与法规等.外源转基因可以通过与同种作物的不同品种或其野生近缘种的天然杂交而逃逸到环境中,造成非转基因作物品种的污染和形成恶性杂草而给农田生态系统带来危害[22,30,33].外源基因通过基因漂移向农田生态系统逃逸的可能性很大,而这些基因通过野生近缘种作为桥梁还可以进一步扩散到其他亲缘关系更远的植物种类之中,可能带来的生态风险和影响也许是长期的和目前难以预测的.因此应该引起高度的重视,并进行深入的研究以便制定有效的对应策略和措施.本文就转基因逃逸的途径、可能带来的生态风险以及如何避免转基因作物向环境释放后引起基因逃逸等问题进行扼要的讨论.2 转基因逃逸的概念转基因的逃逸(transgene escape)是指由遗传工程的方法转移到某一生物有机体的遗传信息(目标基因)在生物的个体、种群甚至是物种之间自发移动的过程.它包括了目标基因在转基因作物同一品种的个体之间的移动、在该作物种类的不同品种之间以及在该作物和野生近缘种(包括其杂草类型)之间的移动.前者在同一转基因品种内的个体之间产生基因漂移动不会带来生物安全问题,但是后两种情况,即转基因流向非转基因品种或是其野生近缘种便会带来一系列的生物安全问题.在植物中,转基因的逃逸或称基因漂移(gene flow)可以通过两种方式来实现.第一种方式是通过种子传播(seed dis persal),即转基因作物的种子通过传播在另一个品种或其野生近缘种的种群内建立能自我繁育的个体来实现的.通常,通过种子传播导致基因逃逸的距离较近.第二种方式是通过花粉流(pollen flow),即转基因作物通过花粉传播与其他非转基因作物品种或其野生近缘种进行杂交和回交,而在非转基因品种、野生近缘种的种群中建立可育的杂交和回交后代来实现.通常,通过花粉传播而导致的基因漂移可以是远距离的,特别是虫媒传粉植物的花粉传播距离可以在数公里以上[22].3 转基因逃逸的途径及其潜在的生态风险3 1 转基因向同一物种的非转基因品种逃逸本文所讨论的转基因逃逸是指由花粉的传播、天然杂交和种质渗入而导致的转基因逃逸.所谓天然杂交(hybr idiza tion)是指具有一定亲缘关系的两个生物谱系(lineag e),如品系、类型、生态型、品种、亚种或物种的有性交配并产生可育后代的过程,上述谱系已经通过了一定时间和空间的隔离,使之在形态上、生理上或遗传上都有了明显的分化.而种质渗入(intro gression)则是指不同类型的谱系经有性杂交而产生的遗传物质交换.种质渗入的前提是有性杂交的发生以及杂种第一代(F1)和回交后代均能生存并可育.转基因可通过杂交、回交后代与其双亲之一逐渐回交而不断地从一个亲本转移到另一个亲本.以花粉为介导的转基因逃逸可以发生在同一种作物的不同品种之间和不同的物种之间.大多数栽培作物都属于自花授粉植物如水稻、小麦、大麦、高粱、小米和豆类等作物.虽然这些作物的异交频率很低(通常低于2%),但是在不同的品种之间,特别是栽种距离较近的品种之间也会产生一定频率的异交.而一些异花授粉作物如玉米、油菜、棉花、瓜类和果树等,其品种之间的异交频率就要高得多.所谓异交(outcrossing)是指同一品种或不同品种的个体之间产生有性杂交受精的现象,异交特性的确定通常可以由植物的器官,特别是生殖器官的形态特征和生理性状来进行.转基因可以通过异交向同一物种的非转基因品种进行流动,而且,这种交流的可能性非常大,因为转基因作物和非转基因品种的生育期、开花习性都非常相似.外源基因如果逃逸到非转基因品种,并且在非转基因品种中形成一定的频率,将大大地影响非转基因品种的纯度,特别是一些繁殖种的田块如果接受了外源基因,那么可以使这些外源基因向其他没有栽培转基因品种的地方扩散,而无意识地增大了转基因品种的分布和带来不可预测的风险.由于大多数转基因性状如抗除草剂和杀虫抗病等是肉眼看不见的,被外源转基因污染的种子很容易与非转基因品种的种子混在一起而传播开来.这不仅降低了非转基因品种的纯度,改变非转基因品种和转基因品种的合理布局,而且通过转基因的不断传播,还可能带来更大的难以预测的环境问题.非转基因作物品种中如果混入了转基因作物的个体,也会使我国的粮食出口,特别是向对转基因产品控制较严国家的出口造成很大的影响,甚至引起一些有关法规、法律方面的纠纷.3 2 转基因通过天然杂交向其近缘野生种逃逸栽培作物都是由野生物种通过漫长的驯化和选育过程而产生的,每一种作物都有其野生祖先种和野生近缘种以及杂草类型.祖先种(ancestral species)是指直接经驯化和栽培而形成栽培物种的野生物种,如亚洲栽培稻的祖先种多年生普通野生稻(O ryz a r uf ip ogon)及非洲栽培稻(O.glaber r i ma)的祖先种短叶舌野生稻(O.bar thii),大豆的祖先种一年生野生大豆(Glycine soj a),以及普通小麦(T r iticum aes tivum)的祖先种斯卑尔脱小麦(T.aestivum subsp.sp elta)等.野生近缘种(w ild relative species)是指与栽培作物以及祖先种具有较近亲缘关系的其他野生物种.通常近缘种与栽培种享有相同的一个或几个基因组.如水稻的野生近缘种有南美的展颖野生稻(O.glumaep atula),非洲的长雄蕊野生稻(O.longistaminata)和澳洲的南方野生稻(O.mer idion alis)等[14];栽培小麦的近缘种有四倍体硬粒小麦(T.990应 用 生 态 学 报 14卷turgidum)和二倍体节节麦(A e gilop s tauschii)等.作物的杂草类型(weedy t ype)是指栽培作物返祖退化或是与其祖先种和近缘野生种天然杂交和种质渗入后形成的伴生杂草,一般与栽培作物是同一生物学种.如杂草稻(O.sativa f.sp on tanea)和杂草大豆(Gly ncine gr acilis)等.通常栽培作物的祖先种或野生近缘种虽然由于长期的地理或遗传上的隔离,与栽培作物产生了一定的生殖隔离,但这种隔离并不完全,很容易与栽培作物发生天然杂交导致种质渗入;而作物的杂草类型因与栽培作物通常无生殖隔离而又同时出现在一块田中,也很容易产生基因交流.因此,如果在栽培作物的起源中心和杂草类型多发生的地区种植转基因作物,而栽培作物与其祖先种或野生近缘种又有空间上的接触,那么转基因从栽培作物逃逸到其野生近缘种的可能性是非常大的,特别是那些与栽培作物含有完全相同基因组的野生近缘种,种质渗入可以较频繁的发生.栽培作物与其野生近缘种之间的种质渗入和基因漂移在许多栽培作物,如小麦 圆锥小麦 山羊草,稻 野生稻,大豆 野生大豆,玉米 墨西哥类蜀黍(T eosinte),高粱 野生高粱(Sorghun halep ense)等都有较多报道[6].转基因逃逸到其他野生近缘种的案例,也在油菜 野生萝卜(Rap hanus r ap hanistrum)和油菜 杂草型油菜(Br assica na p a)[15,24,29],普通小麦 柱状山羊草(A egilops cylindr ica)[28]等作物中有研究报道.一些导入的外源基因,如抗虫、抗病、抗旱、抗盐碱和抗除草剂等基因一旦逃逸到野生近缘种和杂草类型并按一定频率被固定下来,很可能使这些野生种的适合度大大增强.例如某个野生近缘种的种群被某种昆虫或某一病害所制约,而这些抗虫和抗病的基因又被这个野生近缘种获得,那么这种野生近缘种的种群可能失去天敌对它的控制,便会迅速增长并扩散,从而发展成为恶性杂草.如果抗除草剂的基因也被这个种群获得,那么人为的努力也不能使这种∀超级杂草#受到控制,便会造成严重的生态危害.当然并不是所有的天然杂交和种质渗入都会导致转基因的逃逸,也并不是所有转基因的逃逸都会导致生态风险,但是应认识到这种风险一旦发生,将会导致不可估量的严重后果和对生态环境造成长期的影响,因此应引起高度重视.3 3 转基因通过天然杂交向非近缘野生植物逃逸在转基因作物的农田内或周围常常会有一些与该作物亲缘关系较远的植物种类,即非近缘种,如水稻田周围的假稻属(Leersia)和稗属(Echinochloa)植物,油菜地里的其他非芸苔属植物如芝麻菜属(Er uca)和萝卜属(Rap hanus)植物等等.虽然近缘与非近缘是一个相对的概念,但作物与其非近缘野生种在进化的过程中,通常已经形成了非常明显的生殖隔离,不可能产生天然杂交和发生种质渗入.然而,即使是亲缘关系较远的植物种类也有可能在特定条件下与栽培作物产生频率极低的天然杂交而造成种质渗入,这就是所谓的基因水平转移(horizontal transfer).往往这些非近缘的野生植物种类,已经是作物的农田杂草了,如果这些植物种类再接受一些外源基因如抗旱、抗逆、抗除草剂的基因,则将会使这些野生植物种类的生态适应性大大增强,而得到迅速发展,变成难以控制的杂草,带来生态上较大的危害.3 4 转基因作物与近缘野生种的杂种可变成杂草上述转基因的逃逸,无论是发生在同一物种的不同品种之间,还是在近缘野生种或亲缘关系较远的野生植物中,均是通过基因漂移来实现的.也就是说,转基因作物不仅要与非转基因作物品种或野生种进行天然杂交和形成杂种,还要不断的回交,最后通过基因重组,使外源基因渗入到非转基因作物品种或野生植物中.但在某些情况下栽培作物与野生近缘种的杂种第一代就可以形成杂草,造成农田管理的困难.由栽培作物与近缘种天然杂交形成杂种而直接成为恶性杂草的例子可以在世界七种重要农作物及其近缘种的杂种中发现[6].值得一提的例子是海甜菜(Beta v ulgar is subup. nar itima)和甜菜(B.v ulgar is subsp.v ulgar is)之间的天然杂种已经形成了一种新的恶性杂草,对欧洲甜菜的生产产生了很大的负面影响[19].如果这种天然杂交是发生在转基因作物与野生近缘种之间,而(抗性)基因的渗入所产生的新杂草比其∀母本#具有更强的适应能力,那么它对生物群落包括作物群落的影响是可想而知的.还有一种情况是,如果转基因作物与野生种的亲缘关系较远,不享有共同的基因组,形成的杂种第一代因不育而不能产生后代,而且也不可能与其亲本进行回交而产生基因交流.这种情形看起来似乎对转基因向环境逃逸不会造成多大的危害.但是由于植物种间杂种(多元单倍体)可以发生染色体天然加倍而形成可育的双二倍体(多倍体),那么转基因就可以在这个可育的多倍体新物种中被固定下来,如果这个物种是多年生而且能很好地适应其环境的话,它就可以迅速地发展起来成为恶性杂草.这种由不同的物种天然杂交再经染色体加倍而形成新物种的例子可以在许多植物类群的多倍体进化中见到,如小麦族(T r iticeae),芸苔属(Brassica)和稻属(Or yz a)中的许多异源多倍体物种就是通过这样的途径产生的,而人工合成双二倍体的例子也不少[13,16].由于倍性的差异和种间的生殖隔离,新形成的、带有外源基因的多倍体物种不一定能与其亲本再发生遗传物质的交流,但其自身可能已经形成具有潜在风险的杂草.3 5 转基因的逃逸可能导致或加速稀有野生种的灭绝转基因向野生近缘种的逃逸主要是通过天然杂交形成杂种第一代,(无论染色体加倍与否)以及与亲本的不断回交而产生的种质渗入.无论是哪一种情况产生,如果转基因渗入到近缘种或是杂草而被固定下来,就会形成一定的群体,如果这个带转基因的群体具有很高的生态适合性,那么就会迅速地发展起来而在数代之后对其他的物种,特别是稀有或是已处于濒危的近缘野生种造成危害,甚至导致该稀有近缘种的灭绝[4,5,9,32].已经有好几个例子证明栽培作物和其野生近缘种天然杂交所产生的杂种群体具有很强的竞争能力而导致了野生近缘种的灭绝.如分布于台湾的野生稻(O ry z a p erennis)与栽培稻产生了天然杂种,杂种种群的迅速发展最终导致了这一分布狭窄的野生稻种在该地区的灭9916期 卢宝荣等:转基因的逃逸及生态风险绝[11].显然,栽培作物向野生近缘种的基因漂移有时会带来意想不到的负面结果,如果漂流的基因是来自于转基因作物中的外源基因,而这个基因又对环境有很强的适应性,那么造成这种灭绝的可能性更大.正如Rhyner and Simberloff[23]所指出,∀天然杂交无论是否导致了种质渗入都可能对稀有物种的生存带来威胁甚至导致它们的灭绝.#4 转基因逃逸的人为控制转基因向非转基因同种作物的不同品种和向杂草以及近缘野生种逃逸的主要途径是通过花粉流.而转基因的逃逸必须要满足以下两个条件.首先,通过生物和非生物为媒介的花粉传播是造成存在于细胞核内转基因逃逸的主要途径.因此,如果要想避免外源转基因逃逸,必须考虑传粉媒介的行为以及花粉的活力和存活时间.非生物的传粉媒介,如风媒传粉方式所导致的基因漂移是相对可以预测的,而且风媒传粉的效率是随花粉传播源与受体植物之间距离的增加而递减的.也就是说,距离花粉源近的植株接受外源转基因的机率较高,而距离花粉源远的植株接受转基因的机率较低.但是虫媒(如蜜蜂、蛾、蝶类)传粉所导致的基因漂移效率则常常是难以预测的,通常昆虫携带的花粉可以传播到100m 以外的不同植株上.但是一些偶然的因素可以导致少量的花粉传播到距离很远的其他植株上,从而增加了避免转基因逃逸到非转基因品种和野生近缘种的难度,如一些存活时间虽然较短的花粉,可以随强风而在几分钟之内传播到几公里以外的其他植株上[22].这也给以花粉传播为途径而导致基因交流频率的研究带来了困难.其次,传粉必须导致杂种第一代的形成,特别是对野生近缘种而言更是如此.如果转基因作物的花粉传到其他植株的雌蕊柱头上,但由于各种原因致使杂交不亲合而不能形成可育的杂种种子或是由于杂种第一代生长很弱或不育,那么外源基因被其他植株捕获或固定下来而造成生态风险的可能便很小.但如果杂种第一代能够结实或可以与其亲本之一进行回交而产生可育后代,那么即使育性不高的杂种也可能导致转基因逃逸的风险.可育的杂种就更危险了,因为可育的杂种F1,可以形成一种∀遗传桥梁#(g enetic br idge),通过它与不同的谱系再产生进一步的杂交渗入.而多倍体(特别是多年生)物种的形成也可能造成基因的渗入.通常两个杂交不亲合的谱系之间的基因交流可以通过杂交后形成的不育杂种的染色体加倍来实现.正如前面讨论过的,经染色体加倍的不育杂种F1可变得完全可育,虽然这些多倍体植株与其双亲物种会产生明显的生殖隔离.如果该多倍体新物种具有很旺盛的生长势,顽强的生活力和较强的有性繁殖能力,那么它便会迅速地繁衍和扩散,形成新的携带转基因的种群而造成前面讨论过的生态风险.在上述两个转基因逃逸的必要条件之中,花粉在不同物种或同种的不同品种之间的交流是可以通过人为措施来控制.如在栽种转基因作物品种时,不给转基因作物与非转基因作物品种以及可能产生基因漂移的近缘野生种以空间和时间上任何传粉的机会.可以通过研究转基因作物和非转基因品种以及野生近缘种的空间地理分布、开花习性、传粉机制、繁育习性以及有关生物学特性的研究来达到避免或降低传粉.而第二个必要条件主要是由于转基因作物与其他相关植物的亲缘关系,杂交亲合力等自身的原因造成,很难做到通过人为的措施来控制传粉之后杂种F1是否形成以及杂种是否生长旺盛和是否具有育性.因此,靠空间和时间的隔离来避免和最大限度地降低转基因作物和其他相关植物之间的花粉流是避免转基因向非转基因品种和野生近缘种逃逸的有效方法.5 转基因作物安全距离设立应考虑的因素5 1 转基因植物和近缘野生植物的传粉习性掌握转基因植物及其野生近缘种传粉习性的资料,如植物是属于风媒传粉还是虫媒传粉非常重要.风媒传粉植物的花粉在通常状况下的最大传粉距离与在强风的状况下的传粉距离有时候会相差很大.在通常的气候状况下风媒花的花粉可能只在数百米之内,但在特殊情况下也可能传播得较远.通常,风媒传粉植物的花粉漂流距离、方向和范围都可以有较大的可预见性,但是对虫媒传粉植物花粉漂流的预见性就要困难得多.因此,必须研究虫媒花传粉昆虫的种类(有时一种植物由一种以上的昆虫传粉)以及这些媒介移动的距离,运动的方向和规律等等.同时还需要研究花粉从花药内散发出来以后可以在空气中或在附着的媒介体上存活的时间,以及转基因植物与其他相关植物的花期是否相遇、种群之间在一年中的开花及持续的时间和个体之间在一天之内的开花及持续的时间,这些资料都与了解基因交流和渗入密切相关.5 2 转基因作物与非转基因作物和野生近缘种的分布及关系对于转基因作物和非转基因作物品种的合理空间布局非常重要,同一物种的不同品种之间由于不存在生殖隔离,最容易产生异交和种质渗入.在转基因作物的周围栽种同一物种的非转基因品种,显然是容易造成外源转基因对非转基因作物品种的污染,特别是某些异花授粉的作物如玉米、棉花、油菜和一些蔬菜作物.因此,必须对同种的转基因和非转基因品种进行隔离种植,即设立有效的安全隔离空间.否则被污染的非转基因作物会继续污染其他的非转基因品种而大大降低非转基因品种的纯度.对于某一地区的作物野生近缘种和杂草类型的地理分布应该有一个清楚的了解,如野生稻虽然很容易与栽培水稻发生杂交和种质渗入,但仅分布在中国长江以南几个省份的局部地区[34],而野生大豆在我国分布的面积却很大,在很多情况下可入侵栽培大豆的田块[35].同时也需要研究和了解野生近缘种的开花习性、花粉传播距离和传粉机制,因为基因漂移是双向的,外源基因既可以从转基因作物漂移到野生近缘种,野生种的花粉也可以漂向转基因作物而形成杂种,无论哪一种情况发生都会同样造成转基因的逃逸.要了解野992应 用 生 态 学 报 14卷。

转基因食品在我国的发展现状国贸本6 杨璐201016210630【摘要】转基因食品已经存在了十几年，但是人们关于他的安全的争议仍然颇多，由于转基因食品能够为人类带来许多利益，但是同时存在安全健康和环境方面的风险问题，于此同时转基因作物的种植面积在逐年扩大，转基因食品应该如何让发展。

从市场对转基因食品的认知和接受程度，对健康影响以及生态伦理学角度等方面来重新认识转基因食品的安全和发展问题。

【关键词】转基因食品市场生态环境健康。

转基因食品（Genetically Modified Foods，GMF）是利用现代分子生物技术，将某些生物的基因转移到其他物种中去，改造生物的遗传物质，使其在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。

以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是“转基因食品”。

从世界上最早的转基因作物（烟草）于1983年诞生，到美国孟山都公司转基因食品研制的延熟保鲜转基因西红柿1994年在美国批准上市，转基因食品的研发迅猛发展，产品品种及产量也成倍增长，有关转基因食品的问题日渐凸显。

、一、分析转基因食品在工业化国家和发展中国家的分布和种植由图分析可知：美国种植面积：6900万公顷阿根廷种植面积：2300万公顷加拿大种植面积：1040万公顷中国种植面积：390万公顷目前，转基因作物主要集中种植在工业化国家。

1999-2003年，美国、阿根廷、加拿大和中国这四个国家种植了全球99％的转基因作物。

在全球生物技术作物种植面积超过100万公顷的八个国家中排名第六。

可见转基因在中国的的市场比重是很重的。

转基因作物自1996年进行商业化种植以来，全球转基因作物种植面积持续增长。

截至2004年，在八年间增加了将近40倍左右。

已批准商品化转基因作物有大豆、玉米、油菜、棉花、番茄、马铃薯、甜椒、西葫芦、木瓜、甜菜、亚麻、烟草、西瓜等。

据估计，用这些转基因作物生产加工的食品全世界有近万种。

全球种植的转基因作物主要是大豆、玉米、棉花和油菜。

转基因作物及食品的6大安全隐患作者: 来源:生物技术世界发布者: 刘斌类别:专题3-转基因食品安全日期: 2006-11-14 今日/总浏览: 10/19493由于无法预测将基因转入一个新的遗传背景中会产生什么样的作用,转基因作物及其产品的安全性问题一直是广泛争论的焦点。

早在联合国于1992年公布的《生物多样性公约》条款中，就已明确提出转基因作物的潜在生态风险，要求制定或采取办法酌情管制、管理或控制由生物技术改变的活生物（LMO或GMO）在使用和释放时可能产生的危险，既可能对环境产生不利影响，从而影响到生物多样性的保护和持续利用，也要考虑到对人类健康的危险。

最近，发生在国内的亨氏米粉风波、转基因水稻是否能走上餐桌等问题，再次引发舆论对转基因食品新一轮热烈讨论。

转基因作物的现状1983年，世界第一例转基因植物——转基因烟草诞生,此后转基因技术广泛应用于农业领域方面的研究。

1996年，转基因作物开始实现商品化种植且发展迅猛，全世界每年的种植面积均以两位数的百分比增长，据2005年农业生物技术应用国际服务组织（ISAAA）发布的年度报告，全球生物技术作物种植面积从已从当初的6国170万公顷，增加到2005年的21国9000万公顷，其中美国、阿根廷、加拿大及巴西4国的转基因作物的种植面积占全球的90%以上。

仅4种主要的转基因作物（转基因大豆、玉米、棉花和油菜）的总市值就已攀升至52.5亿美元，预计今年将突破55亿美元。

在我国批准商业化种植的转基因植物只有棉花、野天牛花、番茄、甜椒，其中棉花规模最大，占全国棉花种植面积的60％以上，而后两种已经没有推广价值且许可证已经失效。

此外，我国进口的转基因作物主要有大豆、玉米和油菜籽，据统计，去年仅大豆就进口了1500万吨，与我国自产的非转基因大豆数量相当，主要用做加工原料，生产豆油、豆腐、豆奶等制品，其中，转基因大豆色拉油的比例可能高达80%以上。

转基因作物的生态安全性转基因作物的生态安全性问题，涉及转基因作物释放到田间去，是否会将基因转移到野生植物中,是否会造成原有的生态平衡破坏,改变物种间的竞争关系和生物多样性等。

•研究背景与意义•文献综述•研究方法与实验设计•实验结果与分析•研究结论与展望目•参考文献录01研究背景咪唑啉酮和草甘膦的应用水稻生产的需求杂草抗药性的增强1研究意义23通过研究咪唑啉酮与草甘膦除草剂抗性水稻种质创新，可以寻找新的除草剂，有助于控制杂草，提高水稻产量。

探索新的除草剂通过研究咪唑啉酮与草甘膦除草剂抗性水稻种质创新，可以增强水稻的抗药性，延长除草剂的使用寿命。

增强水稻抗药性通过研究咪唑啉酮与草甘膦除草剂抗性水稻种质创新，可以提高水稻的生产效率，降低生产成本，提高经济效益。

提高水稻生产效率01咪唑啉酮抗性基因的发现与克隆咪唑啉酮抗性水稻研究进展抗性机制与安全性评估抗性水稻品种的培育与推广03抗性机制与安全性评估草甘膦除草剂抗性水稻研究进展01草甘膦除草剂的作用机制02草甘膦除草剂抗性基因的发现与克隆抗性种质资源收集与评价分子生物学技术的应用未来研究方向水稻抗性种质创新研究现状01实验材料选用水稻品种为了进行抗性研究，选用具有咪唑啉酮与草甘膦抗性的水稻品种。

咪唑啉酮与草甘膦作为除草剂，用于实验处理。

实验方法030201实验设计实验组与对照组设置实验组和对照组，实验组为不同浓度除草剂处理的水稻种子，对照组为未处理的正常水稻种子。

重复试验为了保证实验结果的可靠性，进行多次重复试验，并对结果进行统计分析。

数据记录与分析记录每组实验数据，包括水稻种子的发芽率、生长情况等，分析抗性水稻品种的遗传特性。

01咪唑啉酮抗性水稻鉴定结果草甘膦除草剂抗性水稻鉴定结果抗性种质资源筛选抗性基因鉴定抗性机制分析抗性种质创新策略抗性基因转移技术抗性水稻品种选育抗性水稻推广与应用水稻抗性种质创新讨论与分析01研究结论咪唑啉酮与草甘膦除草剂抗性水稻种质创新研究取得了重要进展，成功创制了一批具有重要应用前景的抗性水稻种质资源。

通过基因编辑技术，成功定位和克隆了与咪唑啉酮和草甘膦除草剂抗性相关的关键基因，为抗性水稻种质资源的发掘和利用提供了重要的理论依据和技术支撑。

转基因技术在水稻性状改良中的应用进展摘要综述了水稻转基因技术的发展、转基因技术在水稻中的应用以及外源基因在水稻中的遗传和鉴定，以期将转基因技术应用到环境科学领域，生产出安全无污染的稻米。

关键词水稻；转基因技术；性状改良中图分类号 q812 文献标识码a文章编号 1007-5739（2009）06-0131-02世界上有超过30%的人口以稻米为主食，随着世界人口的增加，对稻米的需求逐渐增加。

据统计，未来25年粮食产量必须增加60% 才可满足人口增长的需要[1]。

世界尤其是我国将面临粮食问题的严峻挑战。

因此，迫切需要采取措施增加水稻等农作物的产量。

随着分子生物学研究的不断发展，转基因技术在植物遗传育种和品种改良上得到了广泛应用。

自20世纪人类首次获得可育的转基因水稻以来，转基因技术在水稻品种改良上得到了广泛应用[2]。

该文综述了近年来水稻转基因技术的发展、应用进程。

1水稻基因转化方法基因转化的方法可分为2类：一是由载体介导的转化，主要的方法为农杆菌介导法；另一类是直接的基因转化，包括基因枪法、电击法、peg法、脂质体转化法和花粉管通道法[3,4]。

近年来，应用较多的为农杆菌介导法和基因枪法。

1.1农杆菌介导法农杆菌介导转化法是将外源基因插入农杆菌的质粒上，由载体将外源基因转移并整合到植物细胞基因组中去。

农杆菌介导法在水稻上的遗传转化研究最早始于1986年，baba等用peg促进农杆菌原生质球与水稻原生质体融合的方法获得了水稻愈伤组织，但未获得转基因植株[5]。

随后，raineri等（1990）用粳稻的成熟胚与农杆菌共同培养获得了转基因愈伤组织，southern分析表明，t-dna已整合入基因组中，但未再生出转基因植株[6]。

chan等首次报道用农杆菌转化水稻根系外植体（1992）和未成熟幼胚（1993）得到可育转基因水稻，southern blot分析表明，t-dna上的基因可传递给后代[7，8]。

转基因技术的利与弊科学家发明转基因技术的初衷是想利用该技术造福人类，既可加快农作物和家畜品种的改良速度，提高人类食物的品质，又可以生产珍贵的药用蛋白，为患病者带来福音。

比如说，抗虫的转基因玉米不会被虫咬，可以让人们放心食用；将能产生人体疫苗的基因转入植物食品，人们就可以在食用食物的同时增加自身对疾病的抵抗力。

但是，人类对自然界的干预是否会造成潜在的尚不可能预知的危险？大量转基因生物会不会破坏生物多样性？转基因产品会不会对人类健康造成危害？一些科学家们开始担心对生物、植物生命进行的“任意修改”，创造出的新型遗传基因和生物可能会危害到人类。

它们可能会对生态环境造成新的污染，即所谓的遗传基因污染，而这种新的污染源很难被消除。

还有，转基因农作物和以此为原材料制造的转基因食品对人体的影响也尚未有定论。

目前，国内外学者对转基因技术的负面影响也作了大量研究，出现了许多相关报道，如英国的权威科学杂志《自然》刊登了美国康奈尔大学副教授约翰·罗西的一篇论文，引起世界震惊。

论文指出，研究人员在实验室里把抗虫害转基因玉米“BT玉米”的花粉撒在苦苣菜叶上，然后让蝴蝶幼虫啃食这些菜叶。

4天之后，有44％的幼虫死亡，活着的幼虫身体较小，并且没有精神。

而另一组幼虫啃食撒有普通玉米花粉的菜叶，就没有出现死亡率高或发育不良的现象。

论文据此推断，BT转基因玉米花粉中含有毒素。

另据报道，英国伦理和毒性中心的实验报告说，与一般大豆相比，耐除草剂的转基因大豆中，防癌的成分异黄酮减少了。

与普通大豆相比，两种转基因大豆中的异黄酮成分减少了12％～14％，还有巴西坚果事件等。

面对国际上出现的种种关于转基因作物的争议，许多科学家、学术团体纷纷以各种形式发表对转基因技术的支持态度。

由美国Tuskegee大学Prakash教授2000年1月起草的题为“科学家支持农业生物技术的声明”，已征集到世界上3 000多位科学家的签名，其中包括DNA双螺旋结构的发现者、诺贝尔奖得主James Watson，绿色革命的创始人、诺贝尔奖得主Norman Borlaug，世界粮食奖获得者、国际水稻研究所首席育种家Gurdev Khush。

论转基因食品的利弊与发展建议摘要：1995年后转基因作物的商品化种植迅猛发展。

优良的农艺性状和巨大的经济效益，日益显示出转基因作物巨大的优点。

但是转基因作物潜在的生态风险及对人体健康影响等弊端也不断凸显。

转基因食品既有明显的利处，也有很多的弊端。

在转基因食品无处不在的现实情况下，我们能做的就是通过各种措施做好对转基因食品安全的监管。

关键词：转基因食品、来源、优点、弊端、安全监管一、转基因食品来源转基因食品这一问题，向来被吵得沸沸扬扬，真可谓“公说公有理，婆说婆有理”。

世界各地人们针对转基因食品利弊问题的争论始终热烈地进行着,有些人认为它弊大于利,对人体健康和生态环境存在潜在的危害,应该严格加以取缔;有些人却认为它是利大于弊的,给人类带来了大量的益处,应该大力发展。

美国作为生产和输出转基因食品的大国，从自身经济利益出发，主张只要在科学上证明没有害，就不应该被限制。

而欧洲国家为了保护本国的农业发展，认为应采取谨慎的态度，因此他们对转基因食品敬而远之。

那么转基因食品是怎么来的呢？转基因食品是利用现代分子生物技术，将某些生物的基因转移到其他物种中去，改造生物的遗传物质，使其在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。

以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是“转基因食品”。

为了提高农产品营养价值，更快、更高效地生产食品，科学家们应用转基因技术，改变生物的遗传信息，拼组新的优良基因，使生物具有高营养、耐贮藏、抗病虫和抗除草剂的优良性状，不断生产新的转基因食品。

现在转基因食品主要有植物性转基因食品、动物性转基因食品、微生物性转基因食品三种类型。

二、转基因食品的优点1.大幅缩短育种时间,育种目的性强过去改变植物的品种主要是通过杂交育种，这种传统的育种方式需要的时间长，而且杂交出的品种不易控制，目的性差，其后代可能高产但不抗病，也可能抗病但不高产，也许是高产但品质差，所以必需一次一次地进行选育。

转基因利弊专家谈：我们对生物安全的认识越来原文地址：【推荐】转基因利弊专家谈：我们对生物安全的认识越来作者：粮道吉转基因利弊专家谈：我们对生物安全的认识越来越清楚［科学时报王卉张巧玲报道］日前，50多名科技工作者聚首北京，参加转基因作物产业发展战略研讨会。

专家表示，利用现代生物技术培育新品种属于新事物，对此出现争议和质疑是正常的。

有关转基因技术的讨论，应该以科学理性的态度来进行。

在呼吁政府高度重视和积极支持这项工作的同时，也希望科学家和媒体通过多种形式，主动向公众传播现代生物技术、食品与环境安全等方面的科学知识。

其中，中国农业科学院生物技术研究所研究员黄大昉，中国农科院植物保护研究所研究员、国家“973”计划“农业转基因生物安全风险评价与控制基础研究”项目首席科学家彭于发，中国农科院植保所所长、中国植物保护学会理事长吴孔明接受了记者的采访。

对授粉昆虫蜜蜂是否有影响《科学时报》：蜜蜂是上千种水果、蔬菜、鲜花和谷物的主要授粉工。

我注意到有文章引用来自国外关于蜜蜂的资料显示，有些种植转基因作物的地里，蜜蜂的数量减少了一半。

那么，在国内的相关研究中有没有类似结论？转基因作物大面积推广之后，会不会对其他生物包括微生物有影响？彭于发：迄今为止，国内大规模种植的转基因作物主要是抗虫棉花，尚没有看到文章或者文献报道说国内外的转基因抗虫棉对自然环境中的蜜蜂或者传粉昆虫有不利影响。

我本人在2000年以前就做了一些初步的转基因生物环境安全性试验，此后则专业从事转基因生物安全研究。

基于转基因作物推广以后可能会对农田生态和自然环境产生潜在风险，2000年以来，我国政府高度重视转基因的相关研究，科技部、国家发改委、农业部、卫生部等部门都先后加强了转基因作物的生物安全性研究。

在包括国家“973”计划、“863”计划、1999年启动实施的“国家转基因植物研究与产业化”专项以及2008年年底启动的《国家中长期科技发展规划》中的“转基因生物新品种培育”重大科技专项等国家科技计划和重大专项中，都精心安排了生物安全项目，从基础研究到应用研究，从室内评价到田间评价和监测，都进行了系统的战略布局。

第4章生物技术的安全性与伦理问题第1节转基因产品的安全性课后篇巩固提升基础巩固1.目前科学家已成功培养出全球首例遗传性稳定且能自然繁殖的四倍体鱼类种群,这在脊椎动物中是首例。

虽然四倍体鱼生长快、肉质好、抗病力强,但研究人员并不直接把它投入生产,而是将它与二倍体鱼杂交的后代投入生产。

你认为这样做主要的意义是()A.防止基因污染,保护物种多样性B.保护自身知识产权C.避免出现新物种,维护生态平衡D.充分利用杂种优势答案A解析四倍体与二倍体杂交后得到的是三倍体,三倍体是高度不育的,防止了基因污染。

2.下列有关转基因食品及其安全性的叙述,正确的是()A.转基因食品对人体发育和健康产生诸多危害B.食用转基因食品会导致外源基因转入人体细胞C.食用含抗生素抗性基因的转基因食品可显著增强人抵抗病菌的能力D.种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性答案D解析目前还未发现转基因食品对人体发育和健康造成危害的实例,A项错误;食用转基因食品不会导致外源基因转入人体细胞,B项错误;转基因食品中的抗生素抗性基因不会在人体内表达,故不会增强人抵抗病菌的能力,C项错误;种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性,D项正确。

3.下列关于转基因产品安全性的叙述,错误的是()A.我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度B.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害C.目前对转基因产品安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上D.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提答案B解析我国农业部颁布了《农业转基因生物标识管理办法》,要求对转基因产品及其加工品加贴标注,以方便消费者自主选择;国际上并非大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明了可能的危害,A 项正确,B项错误。

目前对转基因产品安全性的争论主要集中在转基因食物的安全性和转基因产品对环境安全的影响上,C项正确。

转基因生物报告社会背景：21世纪世纪是生命科学的世纪，人口、资源、环境等一直是人类生存与发展所面临的主要问题，以科学技术为先到的技术革命是解决这些问题的根本途径。现代生物技术是又一次生产力的解放，转基因技术是现代生物技术的重要组成部分。随着经济的发展，社会的进步，科学技术不断的得到发展，转基因产品也已经成为了可能。随之而来的，却又产生好多关于转基因食品的安全的问题。转基因的环境释放可能对人类和生物的健康产生危害，同时存在环境风险。如今，转基因作物已经成为世界上许多国家研究和争议的热点话题。转基因食品的安全性涉及到人们生活的方方面面，受到了人们的广泛关注。各国在加大研究力度的同时，有开展了广泛的争议。基本概念： 基因是遗传的基本单位，是具有遗传效应的DNA片段，也是一个有一定结构并在细胞核染色体上占据一定位置的物理单位。基因存在于所有的生命形式中。基因的化学本质是脱氧核糖核酸（DNA）,基本组成单位是四种脱氧核苷酸。生物界基因结构具有互通性，每个基因一般都储存着一种独特蛋白质序列的密码。基因所存储的某种遗传信息的展现过程，是遗传信息的流动，被称为基因的表达。基因通过DNA的转录和翻译，控制合成不同的蛋白质，生物体才表现出不同的性状，从而构成了多样的生物界 转基因食品（Genetically Modified Foods GMF）就是利用现代分子技术，将某些生物的基因转移到其他物种去，改造生物的遗传物质，使其在形状、营养品质消费品质等方面向人们所需的目标转换。以基因生物为直接食品或原料加工生产的食品就是“转基因食品”。换言之，转基因食品就是移动动植物的基因并加以改变，制造出具备新特征的食品种类。正文： 虽然基因工程技术和转基因技术空前发展，应用在人们生活的很多方面，但是人们似乎对基因的相关概念比较陌生，缺乏全面的认识。尤其是对于转基因生物技术，一些人闻“转基因”而色变。他们盲目地认为转基因食品都是有害的，全盘否定，予以抵制。也有一些人，鼠目寸光，只片面地追求转基因技术带来的经济效益，而忽视了其本身具有的潜在风险和安全性问题，给环境和人类健康造成重大威胁。 现代转基因植物技术和转基因动物技术尤为迅速，并形成了相关的产业群，拥有广阔的市场前景。 植物转基因技术开辟了植物改良的新时代。应用植物转基因技术把从动物、植物或微生物中分离到的目的基因，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。目前转基因成功的植物有120多种，40多种转基因植物进入商业化种植，4000多种转基因植物已被各国批准进入田间试验。迄今全球已累计种植了6亿多公顷转基因植物，主要为抗除草剂和抗虫的转基因作物。世界范围内的商品化和规模最大的田间转基因作物为大豆、玉米、棉花和油菜，而我国主要的转基因作物为棉花、水稻和小麦。 转基因技术可以提高育种目标的准确性，实现超远缘育种，大大缩短育种周期，加快育种进程和新品种速度，同时具有十分可观的社会、经济与生态效益，为解决环境污染、水资源短缺、粮食不足和能源危机等全球性难题做出了重大贡献。研究表明，转基因食品可以使人们吃到更多的营养。美国转基因玉米含有的色氨酸比普通玉米多20%，转Bt基因农作物能够从昆虫口中夺回粮食，转基因还能使水果“形状”更加丰富多彩，形式多样。转基因植物在改善生态环境中也扮演着重要角色。转基因植物是一支新的能源大军，是解决目前能源问题的有效途径。 转基因动物技术是借助基因工程技术将体外重组的基因导入受精或早期胚胎，培育出转基因个体的技术。转基因动物也得到了广泛应用。主要表现为： 1.用于基因功能的基础生物学研究 。 2.在医学领域的应用：建立诊断和治疗人类疾病的转基因型；生产人类器官移植用途的转基因猪；应用转基因动物乳腺生物反应器生产药用蛋白；生产人类营养医疗用品。 3.在动物生产中的应用，培育动物优良新品种。