中国转基因棉花研发应用二十年

转基因技术是指利用重组DNA原理,将优良目的基因整合到靶标生物基因组中,并使靶标生物得以表达目的性状的技术。这一技术克服了生物有性杂交的限制,使物种间基因交流的范围无限扩大,既可以从原核生物到真核生物,也可以从单细胞生物到多细胞生物,还可以从低等生物到高等生物,反之亦然。因此,这项技术自发明以来,即广泛应用于农业、林业、医学等领域,为其研究开辟了一个全新的时代。转基因植物是以农杆菌等为媒介,将来源于动物、植物或微生物等其他生物甚至人工合成的外源基因转入基因组中,使之稳定遗传并赋予其靶标性状,如抗病、抗虫、抗逆、高产、优质等的植物。以1972年构建第一个重组DNA分子为契机,1983年首次获得转基因烟草为起点,植物转基因技术在近30年的时间内发展迅猛,至今已有200多种植物已成功获得转基因株系,40多种数千例转基因植株进入田间试验。根据国际农业生物技术应用咨询服务中心(ISAAA)统计,全球转基因植物的种植面积由1996年的260万hm2已经迅速增到2014年的1.815亿hm2,累计种植面积大约比中国国土总面积还多80%。在全球转基因植物研发和应用迅猛发展的同时,中国也先后批准了7种转基因植物的生产应用,其中,抗虫棉是唯一大规模应用的转基因农作物。从1994年中国研制成功国产单价抗虫棉(GK),以及1995年美国保铃棉进入中国至今,抗虫棉已经在中国推广应用了近20年的时间。文章介绍了这20多年来,中国科学家在抗虫、抗旱耐盐碱、抗除草剂、抗病以及纤维品质改良等性状方面所取得的转基因棉花研究进展;在农杆菌介导、基因枪轰击、花粉管通道介导、茎尖或芽尖转化、农杆菌液浸染和纳米载体花粉介导等不同转化技术上所进行的探索;同时,介绍了中国转基因植物的安全性评价状况,并从抗虫棉品种审定、发展趋势和产业化状况几个方面,介绍了转基因抗虫棉在中国的应用,最后对未来转基因棉花研究方向进行展望。

转Bt基因和非转基因杨树-棉花复合系统中节肢动物群落比较分析

【目的】分析转Bt基因杨棉复合系统节肢动物群落组成和结构,评价转基因杨棉复合系统生态安全性。【方法】在河北省涿州市义和庄乡国家务村林场构建未转基因杨棉复合系统Ⅰ和转基因杨棉复合系统Ⅱ,连续3年运用群落生态学研究方法,对节肢动物群落、亚群落和不同功能类群组成和结构以及群落时间动态变化进行调查研究。【结果】2个系统在节肢动物群落物种个体总数上差异显著,在物种总数以及多样性指数上差异不显著;转基因杨棉复合系统的害虫亚群落物种数较之对照有显著降低(P<0.05),天敌亚群落和中性节肢动物亚群落的物种数差异不显著; 2个系统的害虫、天敌和中性节肢动物亚群落多样性指数差异均不显著; 2个系统节肢动物群落物种数和个体数时间动态以及年季动态差异均未达显著水平。【结论】转基因杨棉复合系统对靶标害虫具有较好的毒杀以及控制种群数量的作用,对系统中非目标昆虫以及天敌和中性昆虫作用不明显,但表现出对这些功能类群相对较好的生态效应趋势。总体上看,转基因杨棉复合系统对节肢动物群落没有负面效应,且对整个生态系统的功能发挥有一定的促进作用,但其生态安全性有待长期监测。

转基因杨树的研究及其生物安全评价

杨树基因组测序的完成使杨树成为研究林木分子生物学最重要的模式植物,为杨树基因工程的发展提出了巨大的机遇与挑战。本文简要介绍了世界转基因作物的发展状况以及安全性评估,重点从杨树抗虫、抗逆及改善材质的基因工程等方面综述了杨树基因工程的发展及其相关安全评价,指出对转基因杨树的安全评价应遵循有关转基因法规结合自身特点进行,重点考察其生态风险。本文针对杨树基因工程发展中存在的问题,提出应积极开发具有我国自主知识产权的新型基因,发展转基因新方法,推进我国杨树基因工程的健康发展。

转基因作物的安全性评价及其对我国传统农业的影响

2 0 0 1年全球转基因作物种植面积达到了 52 6 0万hm2 ,其中转基因抗除草剂作物占 77% ,转基因抗虫作物占 15%。 2 0 0 1年中国转基因作物种植面积为 150万hm2 ,占全球的 3% ,主要为转基因抗虫棉。转基因作物安全性从 2 0世纪 90年代以来倍受政府、科学家和大众的关注 ,在转基因作物食品安全性方面提出了和传统食品“实质等同性”的评价概念 ;在转基因作物环境安全性方面注重转基因作物本身及基因扩散给环境带来的直接、间接和潜在的影响。国外转基因农作物及其产品对我国传统农业提出了新的挑战。

转菜豆几丁质酶和葡聚糖酶基因抗病棉花与野西瓜苗和苘麻间的基因漂移和生存竞争力分析

利用培育的转菜豆几丁质酶和葡聚糖酶双价基因(pBLGC)的抗病棉花高代株系与同科植物(野西瓜苗和苘麻)杂交及其DNA渗入试验,研究北疆生态区基因漂移的可能性。通过裸地种植的方式,在棉花苗期、蕾期、花铃期和吐絮期对转基因抗病棉花与田间杂草的株高、群落的种类及种群密度、生物多样性和生物量进行监测,分析转基因抗病棉花与田间杂草的生存竞争能力。试验结果表明:棉花与同科植物(野西瓜苗和苘麻)远缘杂交不能正常结实。通过转基因棉花花粉DNA将目标基因渗入杂草基因组经检测均未获得阳性植株,说明转基因抗病棉花的靶标基因转移至杂草基因组的可能性很小。在裸地种植的田间正常灌水和自然条件下,不同区域物种植株株高以及种群密度等指标表明转基因棉花并未增强自身与杂草的竞争能力,转化为杂草的可能性几乎为零。

中国农业转基因生物的安全性管理与评价方法

本文以转基因植物为例 ,对我国农业转基因生物及其产品的安全性等级。

转基因植物及其安全性评价

随着基因工程技术的飞速发展,越来越多的转基因植物研制成功并逐渐进入市场,在转基因植物市场化的同时,它对环境及人类健康等方面可能存在的风险令人们感到担忧。本文对转基因植物的研究进展、安全性评价,以及转基因植物安全性新策略等多方面的问题作了简要综述。

银腺杨转基因稳定性及对林内植物种多样性的影响

利用PCR分析技术,分析了田间试验已达8年的转Sac B基因的银腺杂种杨的基因稳定性,并对其林地和非转基因林地的植物多样性进行了群落植物种结构数量特征分析。PCR分析表明:Sac B基因仍然存在于转基因植株中。群落植物种结构数量特征结果表明,转基因林地和非转基因林地植物群落植物种组成相近且种频度、个体数量和生物量均呈相同的变化规律,以1年生植物占优势,多年生植物种已有侵入。转基因林地与非转基因林地植物群落植物种多样性指数存在显著差异性的为Margalef指数、Shannon-wiener指数和Pielou指数,不存在显著差异的为Simpson优势度指数。说明转基因银腺杂种杨对林内植物多样性尚没有明显的影响。

我国抗虫转基因杨树生态安全性研究进展

转基因树木与农作物相比,人们更关注其长时间种植可能导致转基因扩散到周围野生近缘种。由于生长周期长,转基因树木会增加转基因不稳定性,对非靶标生物的影响,靶标害虫对转基因植物产生抗性,增加树木入侵性(杂草化),以及由于基因漂移或基因逃逸对环境产生的负面影响或新的环境风险。过去十几年,针对我国抗食叶害虫的两个商业化转Bt基因欧洲黑杨(Populus nigra)和转双抗虫基因741杨[P.alba×(P.davidiana+P.simonii)×P.tomentosa],已开展了有关生态安全性方面的多项研究。本文围绕抗虫转基因树木生态安全性研究进展进行了综述。抗虫转基因杨树对节肢动物种群和群落结构产生了一定影响,使昆虫的多样性提高,但对土壤微生物区系未见明显影响。转基因欧洲黑杨通过花粉和种子发生的基因漂移几率很低。转基因杨树通过内生菌发生的水平转移可能会对环境造成的潜在危险也进行了评价。文章最后指出对抗虫转基因杨树农林复合生态系统开展生物安全研究的必要性。