2014, 23(4):217-223. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1787.2014.04.001
摘要:转基因技术研发为提高我国水稻产量和减少劳动力投入提供了巨大机遇。我国对转基因水稻研发进行了大量的投入,目前已培育了具有不同新性状的转基因水稻品系,许多品系已进入生物安全评价阶段。风险评价对转基因水稻的安全生产至关重要,是其商品化生产之前必须解决的问题,其中包括转基因逃逸及其潜在环境影响。对水稻抗虫转基因逃逸及其潜在环境风险的评价包括3个重要环节:(1)通过田间试验和模型模拟检测转基因漂移到非转基因栽培稻及其野生近缘种的频率;(2)检测转基因在栽培稻和野生近缘种后代中的表达;(3)确定转基因对野生近缘种群体适合度和进化潜力的影响。大量研究表明,在近距离的空间范围内栽培稻品种之间的基因漂移频率很低(>0.1%),但栽培稻与其野生近缘种的基因漂移频率变异很大。进一步研究还表明,Bt抗虫转基因在栽培稻与普通野生稻后代中均能正常表达,但在其不同生长阶段,表达量有很大变异。在有较高水平的害虫虫压下,含有抗虫转基因的栽培稻及野生近缘种杂交后代与不含转基因的对照相比,抗虫性显著提高且适合度利益明显;但是,在虫害发生水平较低时,含有抗虫转基因的群体与不含抗虫转基因的群体相比没有显著的适合度优势。综上,转基因逃逸到非转基因水稻的频率极低,并且可以通过空间隔离阻断其逃逸。虽然抗虫转基因向杂草稻以及与栽培稻距离较近的野生稻群体的逃逸无法避免,但是野生稻和杂草稻群体周围环境中的总体虫压较低,所以基因漂移带来的环境影响应十分有限。
2014, 23(4):224-237. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1787.2014.04.002
摘要:任何转基因作物在进入商业化应用之前都必须经过严格的环境风险评价。评价转基因作物特别是抗虫作物对农田重要非靶标节肢动物的生态影响是其中一项重要内容。当前,全球种植的转基因抗虫作物大多表达对鳞翅目害虫具有活性的Cry1或Cry2类杀虫蛋白。由于非靶标鳞翅目昆虫如斑蝶、家蚕等与靶标害虫具有较近的亲缘关系,其幼虫可能同样对这类杀虫蛋白敏感。因此,这类转基因抗虫作物对非靶标鳞翅目害虫的潜在影响引起了研究者的广泛关注。在总结国内外相关研究数据的基础上,系统分析了转基因抗虫作物对非靶标蝶类和蚕类昆虫的潜在影响,获得以下结论:虽然蚕类和蝶类昆虫对Cry1或Cry2类杀虫蛋白敏感,但在自然条件下这类非靶标昆虫暴露于Cry杀虫蛋白的水平很低,抗鳞翅目害虫转基因作物的种植不可能显著影响田间蝶类昆虫的种群密度,也不会给我国的蚕丝产业带来负面影响。
2014, 23(4):238-247. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1787.2014.04.003
摘要:RNA干涉(RNAi)在昆虫遗传和功能基因研究方面广泛应用。近年来,RNAi被认为是具有应用潜力的害虫防治新方法。具有良好抗虫性状的RNAi生物技术作物已研究成功,预示其商业化应用成为可能。因此,有关RNAi作物的生态风险是商业化应用前人们所关心的问题。要建立RNAi生物技术作物环境安全评价准则,监管者、受益各方及风险评估者必须要了解RNAi理论及其在生物技术领域的应用。科学分析并准确提出RNAi作物的生态风险问题,如非期望的基因沉默、靶外结合或脱靶效应、靶标害虫的抗性、小干涉RNA (siRNA)的环境持久性和不确定性等,并通过研究获得科学数据,将为政府依法监管提供依据。RNAi生物技术作物的环境风险评估主要包括功能基因及其表达特征(如dsRNA序列、长度、表达浓度及沉默效果的持续性等)、杀虫谱及对非靶标生物的影响、环境中的残留问题、功能性状的持续稳定性等。现行的生物技术作物环境风险评估方法和内容需要进一步修改完善,以适应今后RNAi生物技术作物的发展和应用。
2014, 23(4):248-252. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1787.2014.04.004
摘要:自1996年全球转基因作物大规模商业化生产以来,转基因作物种植面积以年均10%左右的速度迅速增长,2013年种植面积已达1.75亿hm2。其在解决全球粮食问题、环境保护、提升粮食营养质量和品质、制药以及推动经济可持续发展方面展现了重要作用。但是,随着转基因商业化生产的深入,转基因技术的潜在风险性引起了社会以及国际上更广泛的关注。事实上,在转基因技术出现之初,科学家们就开始关注其安全性问题。相关国际组织(FAO、WHO、CAC、OECD等)经过数次研究制订了一系列与转基因食品安全性有关的评价原则、指南与措施等。随着转基因技术的发展,这些安全评价策略也在不断完善。我国目前已经基本建立了转基因食品的安全评价和管理体系。转基因食品在进入市场前要经过十分全面以及系统的安全性评价,包括营养学、毒理学、过敏性等方面,从而保障转基因食品的安全性。
2014, 23(4):253-255. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1787.2014.04.005
摘要:【背景】转Bt基因抗虫棉已经在我国进行了近20年的大规模商业化种植,产生了显著的经济和环境效益。但是,靶标害虫棉铃虫的抗性是转Bt基因抗虫棉产业健康发展所面临的最大问题,而抗性监测是解决这一问题的必要管理措施。盐城市是江苏省转基因抗虫棉的主产区,但有关该地区棉铃虫对转Bt基因抗虫棉的抗性基因频率未见报道。【方法】于2012年在盐城三龙镇和东台镇棉区采集田间棉铃虫种群,检测了初孵幼虫对花铃期转Bt基因抗虫棉中30幼嫩叶片的敏感性,用区分剂量法检测了2龄幼虫对Bt蛋白的抗性基因频率。【结果】取食转Bt基因抗虫棉叶片后,棉铃虫初孵幼虫在9 d内全部死亡;三龙镇和东台镇棉铃虫2龄幼虫对Bt蛋白的抗性基因频率分别为7.6×10-3和6.9×10-3。【结论与意义】目前,盐城棉区的棉铃虫对转Bt基因抗虫棉仍保持很高的敏感性,棉铃虫种群对Bt蛋白的抗性基因频率没有发生显著变化,但仍需持续监测。
雒珺瑜 , 张帅 , 吕丽敏 , 王春义 , 朱香镇 , 李春花 , 崔金杰
2014, 23(4):256-264. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1787.2014.04.006
摘要:【背景】转基因棉花在商业化种植之前,必须评价其环境安全性。其中新型棉花材料的生存竞争能力和对物种丰富度的影响是评价的重要内容。【方法】以转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉为试验材料,转Cry1Ac棉花中棉所41和非转基因棉花中棉所49为对照品种,分别于2014年5~9月对棉花株高、主茎叶片数、叶绿素含量、比叶面积、果枝数、蕾铃数等生长参数进行比较,同时对二代、三代和四代棉铃虫发生期棉田物种丰富度进行系统调查。【结果】转Cry1Ac+Cry2Ab棉花的生长势与转Cry1Ac棉花和非转基因棉花基本相当,没有表现出明显的竞争优势;产量构成参数在成铃和脱落等方面比非转基因棉表现出良好的优势。对棉田节肢动物物种丰富度的影响表明,转Cry1Ac+Cry2Ab棉花对靶标害虫棉铃虫具有良好的控制效果,对主要刺吸性害虫棉蚜、棉蓟马、烟粉虱、绿盲蝽与天敌龟纹瓢虫、草间小黑蛛、草蛉和小花蝽等的种群丰富度在个别时期有所影响,但总体上与转Cry1Ac棉田和非转基因棉田没有显著性差异。【结论与意义】转Cry1Ac+Cry2Ab棉花无竞争优势,但目标性状优势较好;对棉田节肢动物物种丰富度无明显影响。研究结果为新型转Cry1Ac+Cry2Ab棉花对棉田环境安全方面的研究进一步补充了内容,为转基因棉花的环境安全评价提供科学数据。
李凡 , 孙红炜 , 杨淑珂 , 赵维 , 徐晓辉 , 高瑞 , 路兴波
2014, 23(4):265-270. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1787.2014.04.007
摘要:【背景】节肢动物群落是农田生态系统的重要组成部分,转基因作物的种植对节肢动物群落结构及多样性的影响是环境安全评价的重要内容之一。转植酸酶基因玉米是我国首例获得生产应用安全证书的转基因粮食作物。【方法】以转植酸酶基因玉米10TPY005、非转基因亲本玉米蠡玉35和当地常规品种郑单958为试验材料,在大田种植条件下,采用直接观察法定期调查了玉米田间主要节肢动物的种类和发生数量,通过分析比较3个玉米品种田间节肢动物群落、天敌亚群落和害虫亚群落的多样性指数、均匀性指数以及优势集中性指数,研究了转植酸酶基因玉米对田间节肢动物群落多样性的影响。【结果】在各个调查时间,转植酸酶基因玉米10TPY005与亲本玉米蠡玉35相比,各群落指数均不存在显著性差异;随着玉米生育期的延长,各群落指数的变化趋势也基本一致。【结论与意义】转植酸酶基因玉米的短期种植,对田间节肢动物群落多样性没有明显影响。
王尚 , 王柏凤 , 严杜升 , 王军 , 武奉慈 , 席景会 , 宋新元
2014, 23(4):271-277. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1787.2014.04.008
摘要:【背景】转基因手段已成为改良玉米品种的重要途径之一,具有诸多优点的转基因玉米越来越受到人们的青睐。转基因玉米带来巨大经济和社会效益的同时,其安全风险问题也引发人们广泛关注,因此有必要对转基因玉米进行生物多样性影响评价。【方法】采用直接观察法和陷阱法对种植转EPSPS基因抗除草剂玉米CC-2及其对应的非转基因对照郑58的田间节肢动物进行调查,分析其群落组成、群落结构及主要类群动态。【结果】转基因玉米CC-2无论是喷施除草剂还是不喷施除草剂处理,与其对应的非转基因对照郑58相比,田间节肢动物群落组成、群落结构,以及田间主要节肢动物类群动态均无显著差异。【结论与意义】初步认为转EPSPS基因抗除草剂玉米CC-2对节肢动物多样性无安全风险,为转EPSPS基因抗除草剂玉米的推广提供一定生态安全数据。
2014, 23(4):278-283. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1787.2014.04.009
摘要:【背景】抗除草剂转基因作物是全球种植面积最大的一类转基因植物,以除草剂抗性基因作为检测靶标的分子鉴定方法的研究与应用,对转基因生物安全的检测与监测有重要意义。【方法】根据除草剂抗性基因aad1和dmo的核苷酸序列设计PCR检测引物,并进行PCR反应体系优化、方法特异性、灵敏度、再现性等方面的测试,分别建立aad1基因和dmo基因的特异性PCR检测方法。【结果】建立的PCR检测方法在56~64 ℃的退火温度范围内均能获得一致性结果,具有良好的稳健性。该方法可将含有aad1基因和dmo基因的转基因作物与其他转基因作物区分开,其灵敏度可分别达到20个拷贝和40个拷贝。通过将aad1基因和dmo基因的检测引物放入同一管PCR反应体系中,还能在一次PCR中同时检测这2个靶标基因,双重PCR的检测灵敏度与单一PCR一致。【结论与意义】建立的分子方法可精准检测出含有aad1基因和dmo基因的转基因作物,具有特异性强、灵敏度高的特点,为抗除草剂转基因作物的筛选检测提供了可靠的技术支撑。
2014, 23(4):284-292. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1787.2014.04.010
摘要:【背景】转基因抗除草剂水稻种植将导致连年连续使用单一目标除草剂,势必会影响杂草群落结构的变化,但其变化规律至今还不十分明确。【方法】于2011~2013年,连续3年在直播种植抗草铵膦转基因Bar68-1水稻田中,使用灭生性除草剂草铵膦,持续观察期间杂草群落结构变化,并与常规选择性除草剂丙草胺—苄嘧磺隆(丙·苄)的应用情况进行对比,以揭示由于种植转基因抗除草剂水稻而使用单一除草剂对稻田杂草群落结构的影响。【结果】草铵膦和丙·苄连续使用后,杂草的物种丰富度和总杂草密度均逐年显著降低。随草铵膦使用年限增加,控草效果持续提高并达到优良水平,而常规选择性除草剂丙·苄的长期使用,致使多年生杂草双穗雀稗演替为群落的优势种,杂草密度呈逐年增加的趋势,导致生物多样性指数显著降低。【结论与意义】抗除草剂转基因水稻种植,在抗性杂草演化之前,不会因单一灭生性除草剂的应用而导致杂草群落迅速朝不良方向演替。长期的群落演替还需要进一步研究观察。
胡继超 , 陆锡青 , 胡凝 , 江晓东 , 卢宗志 , 姚克敏
2014, 23(4):293-296. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1787.2014.04.011
摘要:【背景】转基因作物花粉在大气中扩散会引起基因漂流,从而可导致不可预知的环境风险,运用模型预测可评估其花粉扩散状况、定量确定可靠的安全扩散距离。为了应用高斯烟羽模型应用于模拟转基因作物花粉在大气中的扩散浓度,提出了一种如何将半径为R的圆形花粉源区划分成许多等面积小面元的方法。【方法】通过数学推导,首次提出了各等面积面元中心点坐标的计算公式。【结果】根据在中国东北地区吉林省公主岭玉米花粉扩散和基因漂流的试验观测资料,将该公式应用到高斯烟羽扩散模型中,模拟了玉米花粉扩散到源区外不同距离处的浓度,对比花粉扩散模拟值与实测值,两者具有较好的一致性,表明应用该公式模拟花粉扩散能取得令人满意的效果。【结论与意义】分析证明这种推导划分半径为R的圆形花粉源区各面元中心点坐标的计算公式是可靠的,该方法可为应用高斯烟羽模型计算花粉源区内不同位置点单个源强对源区外某一距离处的花粉浓度的贡献提供便利。
2014, 23(4):297-300. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1787.2014.04.012
摘要:转基因技术可以打破物种界限,实现作物性状的定向改造,在解决粮食增产、环境污染、节水增效,以及改进农产品质量等方面显示出巨大潜力。同时,转基因技术具有潜在的风险,转基因生物的安全性受到人们的广泛关注。本文介绍了我国农业转基因生物安全管理状况,包括法规制度体系、安全评价体系和安全监管体系,旨在让人们更好地了解我国农业转基因生物安全管理知识。
徐琳杰 , 刘培磊 , 熊鹂 , 武玉花 , 吴刚 , 杨雄年
2014, 23(4):301-304. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1787.2014.04.013
摘要:转基因标识是表明产品含有转基因成分或者由转基因生物生产、加工而成的一种标识。随着全球转基因技术研发和应用的不断推进,国际上对农业转基因产品的标识管理更加关注与重视。通过阐述农业转基因产品标识制度的形成与发展过程,研究欧盟、美国、加拿大、日本、韩国等主要国家和地区的转基因产品标识管理制度,总结出成分关注标识、过程关注标识、自愿标识、强制性标识、定性标识、定量标识、全面标识、目录标识等不同标识类别的特点与利弊,并分析了国际上关于标识豁免及阴性标识等方面的政策规定,为我国的农业转基因产品标识管理工作提供了启示与参考。
2014, 23(4):305-308. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1787.2014.04.014
摘要:随着现代科学技术的进步与发展,转基因技术不断推广和应用,其安全性也由此备受关注。转基因舆情的发展态势体现了公众对转基因技术的接受和认知水平,因此,营造良好的舆情环境是转基因技术健康、有效发展的重要保障。通过解析国际典型转基因舆情事例、分析国际转基因舆情发展情况,指出公众对于转基因技术的认知和接受程度不断提高,国际转基因舆情呈良性发展趋势。同时,目前我国转基因舆情呈现辐射层面广、以网络阵地为主、双方主打安全旗帜、强调技术不确定性等主要特点。为保障我国转基因技术的健康可持续发展、稳步推进转基因作物产业化,通过借鉴国外舆情应对经验,对营造我国转基因舆情良性环境提出几点对策:(1)建立完善的信息公开平台;(2)加强多元化科普宣传方式;(3)加强转基因生物安全监管;(4)建立转基因舆情监测平台。
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