转基因作物安全性的解决方法研究进展

生物技术通报

技术与方法

BIOTECHNOLOGY BULLETIN

2009年第8期

转基因作物安全性的解决方法研究进展

王艳辉

1,2

张晓东

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(1首都师范大学生命科学学院,北京100048;北京市农林科学院生物中心,北京100097)

摘 要: 随着转基因技术的不断发展,转基因作物的种植面积逐年扩大。转基因技术在解决全球不断增长的粮食需求和保障农业的可持续发展等方面发挥了重要作用。然而,人们对转基因作物和转基因食品的安全性一直存在争议。为了解决这个问题,科学家研究出了多项分子技术来消除转基因带来的潜在威胁,尤其是近几年出现的 外源基因清除技术 ,有望成为解决该问题的有力工具。综述了几种解决转基因作物安全性问题的方法及其最新进展,并对几种方法进行了优缺点分析。

关键词: 转基因作物 安全性 解决方法 标记基因 目的基因

AdvancementontheSecurityStrategyofTransgenicCrops

WangYanhui ZhangXiaodong

1,2

1

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(CollegeofLifeScience,CapitalNormalUniversity,Beijing100048;

BeijingAgro-biotechnologyResearchCenter,BeijingAcademyofAgricultureandForestrySciense,Beijing100097)

Abstrac:t Alongwiththedevelopingoftransgenictechnology,theareaoftransgeniccropsisenlargingyearbyyear Transgenic

technologyplaysanimportantroleinresolvingtheglobalincreasingneedforfoodsuppliesandensuringsustainabledevelopmentofagr-iculture However,peoplehavedisputedonthesecurityoftransgeniccropsandfood Toresolvetheproblem,scientistshavestudiedseveralmoleculartechnologiestoavoidthethreatbroughtbytransgene Especially,thegene-deletortechnologyislikelytobeusedasapowerfultooltomakegeneticallymodifiedcropssafertogrowandtoconsume Thispaperdescribedafewstrategiesonthesafetyoftransgeniccrops,andalsodiscussedtheiradvantagesanddisadvantages

m Strategy Markergene TargetgeneKeywords: Transgeniccrop Securityproble

转基因植物自从1983年首次成功后,至今已有35科120多种植物转基因获得成功

[1]

。1986年首批

增长了12%。全球有50多个国家或地区开展了转基

因作物种植试验,其中美国、阿根廷、巴西、加拿大、印度和中国的转基因作物种植面积占全球种植总面积的95%

[3]

转基因植物被批准进入田间试验,至今国际上已有30个国家批准数千例转基因植物进入田间试验,转基因农作物的产业化,带来巨大的经济效益和社会效益。许多转基因作物如大豆、西红柿、抗虫棉等早已在大田生产,并走进了千家万户的日常生活

[2]

。

转基因技术之所以发展这么迅猛,主要是因为这项技术可提高作物产量,改善品质,减少除草剂、杀虫剂等农药使用量,节省大量劳动力,在解决全球不断增长的粮食需求和保障农业的可持续发展等方面发挥了重要作用,而且在缓解世界能源危机问题也将作出巨大贡献病转基因作物等

[3]

[4]

。根据

农业生物技术应用国际服务组织(ISAAA)发布的年度报告,2006年全球转基因作物种植面积猛增1200万hm,首次突破1亿hm大关。1996~2006年10年间,转基因作物种植面积增长了60倍。2007年全球转基因作物种植面积达到1 143亿hm,较2006年

2

2

2

。目前,全球转基因作物种类

主要有抗除草剂转基因作物、抗虫转基因作物和抗

。

收稿日期:2009-03-10

基金项目:北京市重大项目 转基因育种平台 课题(D08070503010000)作者简介:王艳辉(1986-),女,硕士,研究方向:植物基因工程;E-mai:lwyanh2008@yahoo com cn通讯作者:张晓东,E-mai:lzh@baafs net cn

2009年第8期

王艳辉等:转基因作物安全性的解决方法研究进展

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然而,转基因技术是把 双刃剑 ,在享受它带来的的科学发展、经济效益和社会效益的同时,社会公众也日益关注转基因作物及其产品对生态环境和人类健康造成的的安全性问题。转基因作物的外源基因可能会通过花粉和种子等途径在种群之间扩散,产生 超级杂草 ,从而对生态环境和生物多样性造成危害。而且,关于转基因作物和以转基因作物为原料制造的转基因食品对人体的影响一直争论不休,在世界一些国家和地区,如欧洲和日本等地,对转基因产品抵触的人数比例较大,2006年在欧洲调查的人群中有58%的人认为转基因食品 不应该被鼓励 。人们对转基因植物安全性问题的争论和担忧严重地影响转基因植物的商业化推广和应用。除非解决了人们对转基因植物和转基因食品的恐惧和担忧问题,否则公众对应用新型生物技术的抵触,将会严重阻碍农业生物工程的进一步发展

[4]

从而破坏整个生态系统。自20世纪90年代以来,已经有多例试验证实外源基因可以通过花粉逃逸到非转基因的对照植株中

[6]

。这些问题一旦发生,会

引发严重的生态灾难。另外,人们还担心抗生素类选择标记基因会影响抗生素类药物的治疗效果。1 2 目的基因带来的安全性问题

无论是抗除草剂转基因作物和抗病虫害转基因作物,目的基因的引入都会带来安全隐患,对生态环境造成严重破坏。抗除草剂基因的逃逸会产生超级杂草,抗虫基因的引入会使昆虫对该类转

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基因作物产生抗性。沈法富等研究表明,转基因棉花Bt基因流在陆地棉品种间以及陆地棉和海岛棉间发生了转移。一些抗病毒基因逃逸到其他土壤微生物也可能产生新的致病性病毒。而且由于导人外源目的基因,转基因作物已经突破了传统的界、门概念,具有普通物种不具备的优势特征。作为外来品种进入自然生态系统,往往具有较强的 选择优势 ,可能会影响植物基因库的遗传结构,导致野生等位基因的丢失而淘汰原来栖息地上的物种和其它遗传资源,乃至影响农业生态系统中有益天敌生物的种类和种群数量,使生物多样性丧失

[3]

。

1 转基因作物潜在的主要安全性问题

在转基因植物中,导入植物体内的外源基因通常包括两类:一是标记基因,它能赋予转基因植株抗抗生素或抗除草剂等特性,在转基因过程中的使用大大提高了转基因植物筛选的效率。二是目的基因,它是用来优化或赋予植物特定性状的基因。转基因作物引发的安全性问题也主要来自这两方面。

1 1 选择标记基因带来的安全性问题

为了将转基因细胞和非转基因细胞分开,在构建质粒载体时,人们常常把一类对抗生素类或除草剂类具有抗性的基因作为选择标记基因引入T-DNA,与目的基因一同转化到植物细胞。在组织培养过程中,培养基中加入抗生素或除草剂后,转化细胞可以正常生长,而非转化细胞在抗生素或者除草剂的作用下死亡,从而获得阳性转化细胞,进而分化、再生获得转基因植株

[5]

[2]

。这些隐患的存在使人们更加关

注转基因作物的安全性问题。

2 解决转基因作物安全性问题的方案

为了消除潜在的基因扩散可能引起的生态危害

和转基因食品安全性问题,同时也为提高人们对转基因植物的认同和接受,国内外学者做了大量有益的探索工作,并出现了一些成功的先例。2 1 从选择标记基因出发

从理论上讲,提高转基因植物中标记基因的安全性有3种方法:一是转化时使用抗性标记基因,转基因成功后将该基因彻底剔除;二是使用安全的选择标 …… 此处隐藏：14188字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……