理科选修《生物安全与人类生活》课件-第五章-转基因植物生物安全.ppt

1、 1999年60 亿 2012年70亿 2050 年90 亿 目前南半球3/4人口属农村人口，其中大多为农民和无地农业人口 食物、饲料和纤维的主要来源 每年产量65亿公吨 价值约合 2.5万亿美元 农作物价格已经上涨一倍 1966年以来，减少了三分之二 1966年为0.45公顷 2050年为0.15公顷 8.52亿人口饱受饥饿/营养不良之苦 13亿人口挣扎在贫困线上，其中70%是农业人口 亿亿亿亿亿.10.12亿.6亿年10月31日凌晨前2分钟，全球第亿名人口象征性成员的丹妮卡卡马乔在菲律宾降生 10：30am 截至2050年，将约15亿公顷耕地生产的食物、饲料和纤维产量提 高1倍并持久增长（

2、世界银行，2008年）19世纪和20世纪先后发生过四次农业革命19世纪90年代农业“”；20世纪初的农业“”；20世纪前半叶“”；20世纪下半叶出现的“”最初只是指一种，是20世纪60年代某些西方发达国家将高产谷物品种和农业技术推广到亚洲、非洲和南美洲的部分地区，使其粮食增产。洛克菲勒基金会和福特基金会建立一个的国际农业研究组织。第一笔投资就是用来研究发展中国家两种最重要的农作物：水稻和小麦。，亚洲和拉丁美洲从上世纪60年代后期开始，农业产量戏剧性增加。美国国际开发署官员威廉姆首先用“绿色革命”这个词来描述这种农业大发展的现象。在第一次绿色革命中，有两个国际研究机构做出了突出贡献：以诺贝尔和平

3、奖金获得者N.E.勃劳格为首的小麦育种家，利用具有日本“农林10号”矮化基因的品系，与抗锈病的墨西哥小麦进行杂交，育成了三十多个矮秆、半矮秆品种，其中有些品种的株高只有40-50厘米，同时具有抗倒伏、抗锈病、高产的突出优点。该所成功地将我国台湾省的“低脚乌尖”品种所具有的矮秆基因，导入高产的印度尼西亚品种“皮泰”中，培养出第一个半矮秆、高产、耐肥、抗倒伏、穗大、粒多的奇迹稻“国际稻8号”品种。此后，又相继培养出“国际稻”系列良种，并在抗病害、适应性等方面有了改进上述品种在发展中国家迅速推广开来，并产生了巨大效益。从1960年推广，3年间达到了占种植面积的35，总产接近200万吨，比1944年提

4、高5倍，并部分出口。高产半矮生的墨西哥小麦品种引入之前，印度每年的小麦总产量在1,139万吨；1966年印度从墨西哥引进高产小麦品种，同时增加化肥、灌溉、农机等投入，至1980年促使粮食总产量从7,235万吨增至15,237万吨，由粮食进口国变为出口国。的是第一次绿色革命时期的杰出代表。中国19821991年10年间农业产量每年增长8%，使中国成为世界上最大粮食生产国。阿根廷、孟加拉、中国、巴基斯坦和土耳其等国小麦产量的增长也令人瞩目。新品种比传统作物，对水和肥变化的反应也更敏感。由于这个特点，不良的气候、大量能源的消耗和全球性的经济不景气显著减缓了绿色革命前进和步伐。批评者认为以密集型农业、

5、大农场和高质量耕地为重点的绿色革命不仅，而且应当受益的。绿色革命的历史既展现了植物和潜力又揭示了其。由于气候变化，环境污染，水资源减少，全球将2025年人口将达85亿，要生产比现在的粮食才能解决因人口增长导致的食物需求问题。尽管第一次绿色革命成功实施，中国，墨西哥，印度等主要发展中国的粮食产量上升了70%，但威胁。由于高产品种对化肥、农药、灌溉依赖过度，导致土壤、水系污染，病虫害抗性增强，土壤盐渍化等生态和环境问题，以及生产成本上升的问题。国际农业研究磋商组织提出第二次绿色革命的思路第二次绿色革命的思路：帮助第三世界贫困人口脱贫，养活未来人口环境保护和持续发展生物技术（基因工程和分子生物学在育

6、种上的应用）和信息技术与常规育种技术相结合培育超级木薯，超级水稻，特种玉米，短季抗病马铃薯，抗病小麦 3 3、两次绿色革命的差异、两次绿色革命的差异 社会主流进入工业经济时代，发展中国家仍处于 目标：增加食品产量，目标：增长产量、提升质量，环境与自然资源利用植物，与高产品种配套的灌溉系统、化肥和杀虫剂以分子生物学及基因工程为核心的现代生物技术，以及其他配套的有利于环境可持续发展的“绿色”技术作物种子 第一次革命：第一次革命：新品种主要由公共部门投资公共部门投资研制出来，即由政府牵头第二次革命：第二次革命：主要由私营公司私营公司，尤其是兼营种子与化学工业的跨国公司研制转基因种子 第一次革命：第一

7、次革命：是一种国际农业技术推广，同时还是冷战背景下，以美国为首的西方国际针对苏联和中国为代表的社会主义国家采取的一种笼络发展中国家、构建所谓“新月形包围圈”第二次革命：第二次革命：不存在不存在意识形态意识形态领域的影响的影响 Really?Really?第一次革命：第一次革命：由于过量使用化肥、除草剂等化学物质而对环境造成的破坏，由于农作物品种单一化而引起的农业种质资源减少种质资源减少及农业生态系统退化生态系统退化。第二次革命：第二次革命：食品安全食品安全、生物伦理生物伦理以及生物多样性生物多样性等问题。世界上拥有并控制绝大部分转基因作物的技术和市场：转基因种子的领先生产商，占据了多种农作物种

8、子70%100%的市场份额。旗舰产品Roundup是全球知名的草甘膦除草剂。创始于1901年，当时生产人造甜味剂（糖精）；1928年扩展业务，除了制造化肥，还为美国核武器提炼钚元素。也曾制造过发光二极管。越战时是“落叶橘”的主要产家。1974年推出的“农达”除草剂，直今仍保持盈利。1997年推出“抗农达”棉花和“抗螟”玉米。1998年在印度试验一种“终结基因”，具有防止烟草、棉花等结籽的能力。对于玉米等必须结种子的作物，则通过基因技术，使其种子在收获后就自动杀掉胚芽。世界第一大植保公司、第三大种子公司 非农业害虫治理、种子和生物技术 石油化工、日用化学品、医药、涂料、农药及聚合物，1997年收

9、购先锋种子国际公司部分股份 杀虫剂等农业化学品、转基因植物种子高产农作物、用于动物饲料的营养增强型玉米、用于预防心血管疾病的高Omega-3脂肪酸含量油料农作物 基因革命在西方国家被少数跨国公司作为的一种手段，感兴趣的只是赚大钱；多数国家基因革命的发展方向，因为政府不掌握相关的技术和专利；基因革命的问题阻碍其成果向第三世界贫穷国家推广应用；多数“基因革命”前提；技术垄断迫使不得不更多地依赖种子公司而；可能造成今后世界亿万人生存的粮食被少数几家大型企业所控制基因技术不可避免地卷入等方面的争议 2004年美国著名研究机构兰德公司出版了，从、以及四个方面将转基因作物运动与20世纪六七十年代的“绿色革

10、命”进行了对比分析，对转基因作物及其可能引发的基因革命的现状和未来进行了全面评估。从技术的角度来讲，的结合：通过选择遗传特性，科学家们实现了稻谷、小麦和玉米的高产、稳产及广泛的适应性。灌溉系统、化肥、杀虫剂与高产品种种子的结合是提高粮食产量的关键。当高产作物品种的种子在这些要素投入适当的情况下生长时，它们的产量就会大幅提高。只有当地科学家接受了自行培育作物所必要的培训，他们才能在国外中断指导的情况下推进本国的农业革命。从技术的角度讲，和扩散：到目前为止，转基因作物主要是特定地区的农民的需要进行开发的，不能直接适用于广大发展中国家。绝大尚与这些技术，因而不能生产出他们自己的转基因作物种子。转基因

11、作物：在健康方面，当在作物中引入新型蛋白的基因时，一些人可能对这种蛋白产生过敏反应。在环境方面潜在的风险更为广泛，如转基因作物可能会对非目标物种产生不利影响，与非转基因作物之间或者转基因作物与野生植物物种之间可能交叉授粉，结果不可预知。此外，转基因作物可能还存在大量人们目前未知的风险。报告认为，农业研发的财政支持类型对新技术如何产生和传播影响重大。动机是公共利益而非商业目的，使得农业技术可以以发展中国家及其农民负担得起的低成本从发达国家向发展中国家转移并在发展中国家内部扩散。，转基因作物多是私营企业的产品。由此发展中国家利用农业生物技术有两大财政障碍：在生物技术企业这一方，因利益驱使，主要为发

12、达国家的农民服务，措施。知识产权除了有利于第一个开发出此技术的公司之外，对其它公共和私营机构的研发都不利。由于这些障碍，许多发展中国家的农民要么有用的转基因作物，要么由于转基因作物的种子太昂贵而。拉丁美洲、中国和东南亚、印度和南亚、英国等四个截然不同的（除了非洲）。除英国以外，“成功”被定义为产量增加，这种增加能够减少潜在的营养不良，而不涉及环境和社会经济平等方面的担心或其它问题。然而，美国、加拿大、阿根廷和中国，这四个国家种植的转基因农作物的面积加起来占了世界转基因作物总面积的99%。而且转基因作物运动似乎还不太可能在短时期内扩散到大多数发展中国家。第一次是在一个特殊的背景环境中实现的，其特

13、征是将、和在各国的崛起看作是对西方的战略威胁。美国之所以在联邦和慈善的层次上做出大力促进农作物培育的承诺，目的是将其作为冷战努力的一部分来遏制共产主义的蔓延。运动所则：首先，不少国家的认为有必要转基因作物以防止或减轻潜在的健康和环境威胁，欧盟是持这种谨慎立场的代表者。其次，当前不存在一个让转基因作物在发展中国家成功的强烈的政治动机。、饥荒似乎更是当地气候、政治和战争等因素的结果再次，更广泛的公众审查、非政府组织的关注、舆论的监督和科学的新进展已经引起了对转基因作物，这些对各国政府都施加了强大的压力。随着发展中世界的人口数量持续上升、人均耕地不断减少，正在正在。虽然第一次绿色革命在很大程度上延缓

14、了饥荒在广大发展中世界的蔓延，但。由于第一次绿色革命的目标不是弥补社会经济差距，而是提高粮食产量，因此绿色革命在很多地方和性别不平等等社会问题。绿色革命在许多情况下。农业生物技术必。对转基因技术研究进行。无论是捐赠国还是接受国都要对转基因革命采取坚定的，使公共利益和资助达到能够维持农业革命的水平。发展中国家的决策者们必须，这些标准既要考虑用转基因作物制成的食物的风险，也要考虑其利益。各利益相关者都表现出。：美国在19921995年期间，棉铃虫杀虫剂喷洒次数平均为4.6次，19992001年种植Bt转基因棉花后，降到0.8次。按有效成分计算，2002年杀虫剂使用量大约减少了100万公斤。由于Bt

15、棉减少了用药成本，提高了产量，棉农的年净收入增加1.05亿美元；出售种子的生物技术公司获利8000万美元；由于棉花增产、销售价格下降，消费者节省4500万美元，因此导致的其它国家棉农损失1500万美元。：2001年阿根廷和美国种植转基因大豆分别获利3亿美元和1.45亿美元 生物技术公司从种子获利4.21亿美元 由于大豆价格降低，消费者获益6.52亿美元 未使用转基因品种的大豆种植农民，因价格下降2%，亏损2.91亿美元转基因香草的开发将影响非洲马达加斯加一带10万香草种植户的生计；目前70%的咖啡豆都是人工采摘的，使咖啡豆同步成熟的转基因咖啡树直接影响非洲以采摘为生的大批劳力。19942000

16、，美国Arizona，针对靶标害虫棉铃虫的杀虫剂施用每年19972000，Alabama，1996年，美国南部20000英亩Bt棉失去对棉铃虫的控制，有人认为害虫可能产生，但孟山都公司认为，这是由于当年，并建议棉农以减少损失。一般说来控制靶标害虫的杀虫剂由于转基因的引入，其用量会大量减少，但转基因烟草问世抗虫和抗除草剂的转基因棉花进入田间试验（全世界批准进入田间试验的转基因植物共有5项）全世界批准进入田间试验的转基因植物共有675项美国共批准了4779项基因工程农作物进入大田试验，其中1998年批准1077项延熟保鲜的转基因番茄“Flavr Savr”得到美国农业部和FDA的批准上市全球转基因

17、农作物种植面积120万公顷，市场销售额0.75亿美元284万公顷1255万公顷2780万公顷（转基因大豆1450万公顷），销售额约1215亿美元3990万公顷约4400万公顷，销售额约30亿美元，世界农药市场从90亿美元萎缩至60亿美元约5300万公顷约5900万公顷约6800万公顷约8100万公顷约9000万公顷约10200万公顷约11400万公顷约12500万公顷约13400万公顷，14800万公顷，产值约105亿美元16000万公顷17030万公顷自1996年以来，发达国家把转基因作为抢占未来科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点，发展中国家也积极跟进，并呈现以下态势：目前全球转基因生

18、物新品种已从抗虫和抗除草剂等产品，向改善营养品质和提高产量的产品，以及工业、医药和生物反应器等产品转变，多基因聚合的复合性状正成为转基因技术研究与应用的重点。截至2009年底，种植面积由1996年的2550万亩发展到20亿亩，增长79倍。从 1996年至2011 年，增加价值982亿美元的农作物产量;节省4.73亿公斤的杀虫剂;2011年，1年减少231亿公斤CO2排放，相当于从公路上移走大约1020万辆汽车;节省1.087亿公顷土地，保护了生物多样性;改善了超过1500万小型农户即超过5000万人口的生计，目标是让工作更轻松，产量更高，利益更大。1996年孟山都推出第一个畅销品种：“抗农达”

19、大豆品种，可耐受草甘膦，农民只需1种除草剂就能除掉大多数杂草，同时还不损伤庄稼。发展中国家的研究大部分是关注营养增强的问题，最著名的例子就是黄金大米，其独特黄色来自添加的-胡萝卜素，即维生素A的前体，借以弥补很多东亚国家饮食中所缺乏的维生素A。目前已在菲律宾开展田间实验。，如传统的李子很难加工，给李子去核时，往往会留下坚硬而尖利的碎片。美国农业研究局阿巴拉契亚水果研究工作站的分子植物生物学家克里斯达迪克开展了一项研究，利用一种基本无核的常规育种李子，通过基因工程手段改造成完全无核的水果。而设计的转基因食品。先锋之一是“北极苹果”，特点是切开或啃咬后不会很快变成褐色。插入的基因来自某些多酚氧化酶

20、（造成变色的生化反应中关键的一种酶）水平较低的苹果品种。2012 年，转基因作物在全球范围内的种植面积达，年增长率为 6%。相比2011年的1.6亿公顷，增长了1030万公顷。2012年，苏丹首次种植转基因棉花；古巴首次种植转基因玉米；因为马铃薯“Amflora”停止销售，德国和瑞典未能继续种植该种马铃薯；因为规定限制，波兰终止种植转基因玉米。2012年中，20个为发展中国家，8个为发达国家。2011年种植转基因作物的国家中，19个为发展中国家，10个为发达国家。1730万农民在2012年种植了转基因作物，比2011年增加了60万。值得注意的是，超过90%，即。，种植面积达6950万公顷，全部

21、转基因作物的平均采用率约为 90%。在中国，720万小型、资源匮乏型农户种植了400万公顷的转基因棉花（人均种植0.5公顷），采用率达到80%。2012年全球仅转基因作物。1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313苜蓿苜蓿甘蓝型油菜甘蓝型油菜四季豆四季豆康乃馨康乃馨菊苣菊苣棉花棉花匍匐翦股颖，又叫四季青、本特匍匐翦股颖，又叫四季青、本特亚麻亚麻玉米玉米西瓜西瓜木瓜木瓜矮牵牛矮牵牛李子李子141415151616171718181919202021212222232324242525白菜型油菜白菜型油菜白杨白杨土豆土豆水稻水稻玫瑰花玫瑰花大豆大豆南瓜南

22、瓜甜菜甜菜甜椒甜椒烟草烟草西红柿西红柿小麦小麦 最先进入田间生产的转基因植物，也是目前栽培面积最大的一类转基因农作物，如抗草甘膦的大豆、油菜、甜菜、玉米，抗溴苯腈的烟草、棉花等 转Bt基因的抗虫棉花、玉米和马铃薯已进入商品化生产蝎昆虫毒素、蜘蛛毒素豇豆蛋白酶抑制剂（CpTI）、马铃薯蛋白酶抑制剂（PinII）的抗虫效果较好；豌豆外源凝集素（P-lec）、雪花莲凝集素（GNA）、半夏外源凝集素（PTA）等能特异识别并可逆结合糖类复合物由中国农科院生物工程中心开发的Bt棉对棉铃虫有显著的抗性。与对照相比减少农药用量80，并减少用工150个/hm2，以上两者可使每公顷节省1500元，Bt转基因棉种深

23、受棉农的欢迎。与对照相比减少农药用量80%，并减少用工150个/hm2，以上两者可使每公顷节省1500元。当被昆虫吞食到消化道时，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，同时在消化道内诱发病灶，使昆虫得病甚至死亡。衣壳蛋白基因、病毒复制酶基因、病毒核内蛋白酶基因、病毒卫星RNA；来自植物的抗病毒基因 植物或细菌的几丁质酶基因和-1,3-葡聚糖酶基因，对抗植物真菌病原；核糖体灭活蛋白基因（RIP），来自植物，对控制病原真菌有效；植物抗毒素（PA）基因、病程相关蛋白（PRP）基因、钝化病原物致病酶的蛋白质基因、抗菌肽基因等防卫基因杀菌肽基因、溶菌酶基因、来自病原菌自身的抗菌基因、植物

24、抗细菌基因胁迫（低温、高温）胁迫（干旱、涝害）物胁迫（盐碱、重金属、有机污染物）通过控制乙烯合成的关键酶（ACC合成酶）来延长瓜果的保险期，已鉴定2个番茄ACC基因（LE-ACC2和LE-ACC4），用LE-ACC2反向插入载体后转化番茄，其果实的乙烯合成量降低99.5%；此外，控制乙烯形成酶（EFE）、与植物细胞壁成分降解有关的酶，也能达到延长保险期的效果。通过花粉或花药特异表达启动子使细胞毒素基因在花粉或花药中表达，促使绒毡层细胞消融或花粉自融，达到雄性不育；或者利用反义RNA抑制花粉发育所必须的基因表达来达到雄性不育。淀粉、油分、蛋白质、色素有些植物的光合效率高，有些效率低；原因是前者具

25、有对二氧化碳亲和性较高的酶系，其中重要的是。具有PEPC酶的植物学术上称为“”。属于C4类型的作物很少，有玉米、高粱、甘蔗等。另一类植物不具备PEPC酶系，其固定二氧化碳依赖，光合作用效率较低，称为“”。多数主要的作物都属于C3类型的植物，如水稻、小麦、大豆、马铃薯和棉花等迄今仍未能将C4品质转移到C3作物；对Rubisco的改造也未能奏效。食用疫苗、生产药用蛋白白玫瑰染制的“”忽悠了人们很多年玫瑰花不含生成蓝色翠雀素所需的控制黄酮类化合物35-氢氧化酶基因，所以，蓝玫瑰一度被认为不可能存在。英语bluerose有“不可能”之意。日本三得利公司耗资30亿日元，他们从1990年就开始开发蓝玫瑰，

26、从蓝三叶草中提取蓝色素基因，将蓝花基因植入玫瑰花，培植出蓝玫瑰。2008年10月31日，东京国际花卉博览会上，真正的蓝玫瑰终展芳容。即苏云金芽胞杆菌（Bt）基因。人类利用Bt菌杀灭害虫有100多年历史，也有抗药性大量出现。Bt与其它芽胞杆菌相比，不仅能形成芽胞，还产生杀虫蛋白组成的晶体。Bt毒素主要分为内毒素和外毒素内毒素和外毒素。外毒素指细菌在生命活动过程中排出体外的代谢物，包括-外毒素、-外毒素、-外毒素、不稳定外毒素和水溶性外毒素等。内毒素内毒素又称-内毒素、晶体毒素或杀虫晶体蛋白。伴胞晶体由一种或几种杀虫晶体蛋白组成，在Bt对昆虫的致死过程中起主要作用。作用机理作用机理：Bt伴胞晶体被

27、敏感昆虫摄食后，在中肠的作用下溶解并，释放出毒素核心肽段；而后毒素作用于中肠上皮细胞，引起细胞膨胀和裂解毒素作用于中肠上皮细胞，引起细胞膨胀和裂解，由此引起昆虫，由此引起昆虫肠道麻痹肠道麻痹和肠道穿孔和肠道穿孔，消化道细胞的离子和渗透压平衡遭到破坏，最终导致昆虫死亡，这在昆虫致死作用中占主导地位。另外，芽胞可以经虫口进入消化道，在毒素破坏中肠后，菌体可以进入体腔进行大量繁菌体可以进入体腔进行大量繁殖，引起幼虫败血症殖，引起幼虫败血症。一般来说，食物要经过加热煮熟后再吃。实验表明，BtBt蛋白在蛋白在6060水中煮水中煮1 1分钟就失去分钟就失去活性活性Bt蛋白前体只有在昆虫肠道的碱性环境下才能

28、加工成有毒的蛋白，而人畜的胃环碱性环境下才能加工成有毒的蛋白，而人畜的胃环境是酸性的境是酸性的，而且Bt蛋白不能跟人畜肠道细胞结合不管生吃还是煮熟后再吃，吃下去的Bt蛋白最终都会象其它蛋白一样被消化和分解消化和分解掉。抗虫性病毒、细菌和真菌等病害的抗性油分、淀粉和蛋白质特性，使作物除了在烘烤和酿造品质方面有所改善外，还更适合作为生物降解塑料、清洁剂、润滑油和纸张的原料除草剂抗性，使某些作物品种具有耐特定除草剂的能力；在很多情况下，可减少除草剂用量而达到同样有效控制杂草的目标植物结构和开花习性，如株高、开花时间、花色落粒性，减少种子收获时因落粒而造成的损失果实和球茎成熟贮藏特性，如延迟成熟、延长

29、货架期的番茄，减少马铃薯储藏时施用发芽抑制剂的用量等增强抗逆能力，如对冷、热、渍、旱、盐碱的抗性增强特定作物去除土壤中有毒金属的能力，修复污染了的环境消除某些作物的过敏性增加微生物、矿物质和抗癌物质成分用于药物生产，如可食性疫苗19961996年，年，我国正在研究和开发的转基因植物约47种，涉及基因103种；1997199919971999年，年，26项转基因产品或我国安全性审批，其中抗虫类型16项，抗病毒型9项，改良品质型1项；20092009年，年，370万公顷；20102010年，年，350万公顷。排名前3的进口转基因作物：进口大豆主要用于生产豆油、豆腐、豆奶等；国内用以上。：耐除草剂、

30、抗病虫害、抗逆性、品质改良：转Bt基因抗螟虫水稻、转雪花莲凝集素基因（GNA）抗褐飞虱水稻。：转抗菌肽B基因抗百叶枯病水稻、转Xa21基因抗百叶枯病水稻、抗条纹病毒基因水稻、转ADP葡萄糖焦磷酸酶基因抗稻瘟病基因。：转 bar基因抗除草剂水稻。（作为筛选标记）：转潮霉素抗性基因水稻。：转脯氨酸合成酶基因耐盐碱水稻。：抗衰老转基因水稻、富含蛋白质转基因水稻。有三种抗主要病虫害通过了环境试验：抗螟虫、抗稻飞虱、抗稻白叶枯病耐除草剂和抗盐的转基因水稻品种也已被培育出来中国 （1981年6月经国务院批准在杭州建立，1989年10月落成，是建国以来我国一次性投资最大的农业科研机构。现隶属中国农业科学院和

31、浙江省人民政府双重领导）中国生物技术研究所 福建省农科院、安徽省农科院中国遗传与发育研究所 中国科学院微生物研究所 浙江 河北大学、复旦大学等相关研究小组转基因水稻“”是。外源基因是人工合成的cry1Ab/cry1Ac；研发单位：华中农业大学和国际水稻研究所。研发工作于1995年开始，1999年成果通过了农业部的成果鉴定，同年开始中间实验，2002年完成环境释放，2003年到2004年进行生产性试验。转基因水稻对稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟和大螟等鳞翅目害虫的抗虫效果稳定在80%以上，具有节省投入成本，减少劳动强度和中毒风险，大幅减少农药用量，减少环境污染，维持稻田生物种群动态平衡等优势。“BV

32、LA430101”由中国农科院生物技术研究所培育的自交系，外源基因是自行克隆的植酸酶基因，受体品种是“Hi-”玉米自交系。植酸酶可以减轻植酸的抗营养作用，将植物中大量存在的植酸分解为肌醇和可被动物利用的磷，从而提高动物对磷的利用效率，减少高磷粪便排放，有利于环境保护。，分别经过的严格评价，：经相关，农业部转基因生物安全检测机构于，对转基因水稻的进行了检测验证。多年的安全评价试验和验证表明：转基因水稻、玉米；未发现不良影响；对试验动物未发现不良影响，与已知无同源性。：安委会综合评价认为，。对小麦转基因体系的研究，在世界上首先获得转基因小麦植株。2000年，余增亮研究组通过低能离子束注射，分别将带

33、有GFP和GUS基因的表达载体质粒送入冬小麦和春小麦的成熟胚，获得转基因植株赵亚化（2001）和朱新产（2002）通过对小麦穗茎的活体微注射，分别将大豆和豌豆的总DNA导入春小麦，获得的植株及其后2代据统计，我国从事小麦转基因及其环境安全性研究的研究人员有300名以上，以冬小麦为主。中国农业大学、中国农科院、中科院遗传与发育研究所、山东大学、山东农业大学、西北农林科技大学、甘肃省农科院、河北农林科学研究院、河南农科院和华中农业大学等中国的转基因大豆始于20世纪80年代，现有10余家研究机构和大学。涉及性状包括抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆、生长发育等，现已获得抗虫、抗除草剂、高含油率的稳定品系。由

34、于研究基础、经费和政策的限制，未在生产上应用。研究水平比较低，利用的基因资源相当有限，转化手段还存在一些问题。在浙江、湖北、湖南、北京、山东、江苏、上海、云南和四川等地已有几十件成功报道，其中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶。转移的基因涉及抗除草剂、抗病、抗虫、抗逆、品质改良和育性改变等。我国是油菜生产大国，年油菜栽培面积780万hm2，菜籽总产量达1200万吨，转基因油菜的环境安全性问题引起人们的关注。据不完全统计，其中：杨树、番木瓜、松树、柳、核桃、苹果、樱桃、香樟、悬铃木、桉树、云杉等已进入田间试验或已商品化早在 陈瑞春就对杨树的遗传转化做了探索与尝试 田颖川将苏云金杆菌（Bt）杀虫蛋白基因转入欧

35、洲黑杨 获得高表达抗虫的转Bt阳性植株 进入田间试验 商品化，成为。杨树、核桃、苹果、枫香、白桦、枸杞、泡桐、枣树、佛手、悬铃木等，表现在：对周围环境野生树种可能造成；有些可能，破坏已十分脆弱的森林生态系统。1988年，第一种转基因树（抗除草剂杨树）在比利时进行田间实验，到2008年，有100多种转基因树研究成功到2008年，只有中国的Bt抗虫转基因杨树有140万株种植规模；只有基因工程树（抗病毒番木瓜）被苏云金杆菌杀虫晶体蛋白（Bt）基因昆虫蛋白酶抑制剂基因，其中应用最广泛的豇豆胰蛋白酶抑制剂基因（cpti）系统肽基因昆虫特异性神经蝎毒素基因（AaIT）植物凝集素基因（lectin）抗病毒基

36、因病毒外壳蛋白基因抗菌基因几丁质酶基因、抗菌肽基因和防御素基因抗寒、抗冻基因（AFP）抗旱、耐盐碱基因1-磷酸甘露醇脱氢酶基因（mtlD）、胆碱脱氢酶基因（betA）、转胆碱氧化酶基因（codA）、甜菜碱脱氢酶基因（BADH）从多种植物中克隆出与木质素生物合成相关的基因，为通过基因工程方法降低木质素含量，改变木质素组成创造了条件。应用较多的有4CL、COMT、CCoAOMT、CAD等基因。从拟南芥中分离得到的LFY和AP1基因可以促进植物从营养生长向生殖生长转化，缩短植物的幼年期，促使植物提早开花。转基因植物中导入的外源基因通常来源于非近缘物种，甚至是人工合成的基因。由于受到基因相互作用、基因

37、多效性等因素的影响，也不了解其对健康和环境会产生的影响大量转基因农作物进入商业化阶段，其可能使得原先小范围内不太可能发生得以表现，如通过基因流破坏生态平衡已有的生物安全管理法规还不完善，有必要通过客观的、全面的对转基因植物进行安全评估，普通百姓对生物技术缺乏了解，对生物技术产品持保留态度，存在各种各样的疑问，因此要通过安全性评估研究，证明转基因植物的研究与产业化是建立在科学的基础上，在严格的管理、监督下安全地进行导入的外源基因及其产物释放或使用有关转基因作物带来的，包括：转基因作物本身变为杂草；转入的基因可能转移至近缘物种，从而使其变为杂草；转入基因在水平方向上转移至其它物种而带来生态学上的问

38、题；基因以其它不明方式使作物和其它野生近缘物种之间的生态关系紊乱；集中体现在食品、饲料和其它消费领域的安全性，包括：转入的基因可能使植物变得不易加工或消化；可能影响作物的毒理学性质；可能以不明方式产生某种有害物质。大多数转基因植物在实验中都使用了2种遗传成分：标记基因和目的基因 分为2类：选择基因和报告基因选择基因可分为3类：抗生素抗性、除草剂抗性、植物代谢大多数标记基因会表达相应的酶或其它蛋白，有可能对转基因植株产生有害影响 一般情况下，受体植物基因组中，外源基因的，拷贝数也不确定，因此插入的基因可能会失活或沉默，受体植物的某些基因也可能失活 多数转基因植株与病虫害、杂草、逆境的抗性有关，因

39、而对环境的适应性大为提高；但是，如果选择压力不存在了，转基因植株并无优越性，反而因为要合成新的蛋白质而消耗更多的能量，最终导致基因消失可能在引入地持续存在、入侵好改变其它植物栖息地通过基因流与近缘植物物种杂交产生杂种，可能对近缘物种、野生种、杂草产生影响可能使害虫对Bt产生抗性；有些益虫以害虫为食，害虫的减少会威胁到益虫的生存与繁衍；Bt杀虫蛋白是否影响人类健康应予以重视产生新病毒的可能性；病毒寄主范围可能扩大；病毒的协同作用可能使病毒病变更加严重方面的潜在风险积累和级联效应，如能侵入非农作物栖息地的转基因作物，由于可能比其它植物具有更强的竞争优势，因此可能取代原来栖息地上的物种，导致区域植物

40、组成的改变、生物多样性的降低、甚至使原来物种灭绝。是指非人为种植、对人类而言其不利性多于有利性的一类植物。这是以人类自身利益为中心确定的，因此，一种植物在某地是对人类有益的农作物，而在另一地方却成为对人类有害的杂草。1.环境适应性强，能在许多不同环境下萌发生长环境适应性强，能在许多不同环境下萌发生长2.种子能长期保持活力种子能长期保持活力3.营养生长阶段迅速，很快进入花期营养生长阶段迅速，很快进入花期4.只要生长条件适合，植株能持续产生种子只要生长条件适合，植株能持续产生种子5.通常能自花传粉，但不是绝对的自花传粉通常能自花传粉，但不是绝对的自花传粉6.花粉通过虫媒或风媒杂交授粉花粉通过虫媒或

41、风媒杂交授粉7.在适宜环境下能产生大量种子，在恶劣环境下也能结籽在适宜环境下能产生大量种子，在恶劣环境下也能结籽8.种子具有远近不同距离的传播能力种子具有远近不同距离的传播能力9.如是多年生植物，营养生长能力好植株再生能力强如是多年生植物，营养生长能力好植株再生能力强10.能以某种方式增强竞争能力，如丛生、攀缘生长、产生有毒化合物阻碍其它植物生长等能以某种方式增强竞争能力，如丛生、攀缘生长、产生有毒化合物阻碍其它植物生长等指基因通过花粉授精杂交等途径在种群之间扩散的过程。生物安全中的基因漂流主要特指外源基因在GMOs和与其有亲缘关系的生物间的交流，有实现：在自然状态下携带转基因的花粉通过传播；

42、转基因生物收获后，其可能在环境中形成植物，开发后与其野生近缘种杂交，携带选择性优势性状的自播植物也有可能成为杂草。可能存在的第三条途径，如植物与微生物（细菌、真菌、病毒等）间在自然界中发生基因转移，但这条途径至今还未得到证实发生基因漂流所造成的：转基因内而造成的环境危害；转基因植物对环境造成危害主要包括：导致产生大量转基因作物在环境中释放，释放的转基因通过花粉转移到转基因作物野生种或近缘种中，使这些物种（一般为杂草）含有了这些抗病等基因而成为超级杂草；有些转基因植物自身也可能变成杂草，如甘蔗、水稻、马铃薯、油菜、向日葵、燕麦等作物 转基因进入野生植物的基因库，进而扩散开来，并随着转基因植物不断

43、释放，大量转基因进入基因库，从而影响基因库的遗传结构，给今后育种者和生物多样性造成危害主要包括：转基因植物对作物，乃至自然生态系统的直接影响；对的影响：有些转基因植物基因是以前植物体中不存在的，是从其它生物体中转化而来，有些转基因植物则可能是新类型植物，这些植物或转基因在环境中释放，可能造成生物多样性的毁灭性损失。作物由杂交导致的基因流的频率作物之间从作物到野生近缘种油菜甜菜玉米马铃薯小麦大麦高中到高中到高低低低高中到高中到高低低低水果类 草莓、苹果和李子 悬钩子、欧黑莓、红醋栗中到高中到高中到高中到高增加目标速度。转基因植物转化为，或导致转基因植物的野生近缘种变为杂草。产生。2001年9月N

44、ature报道了墨西哥环境部公布的研究结果，说明在墨西哥有两个州的22个地区中有15个地区已经发现有转基因玉米。同年11月，美国加利福利亚大学伯克利分校的Quist和Chapela也在 Nature刊物上发表了题为“转基因DNA渐渗到墨西哥 Oaxaca 传统玉米地方品种中”的文章，从分子基础上证实了墨西哥玉米的地方品种中已经受到基因污染。文章引发巨大争议，反对者认为实验数据不足，Nature编辑部也对发表该实验报告作了反悔。2002年 1 月墨西哥国家环保部门公布了由环境与资源部、国家生态研究所和国家生物多样性委员会联合撰写的研究报告，再一次确认了墨西哥玉米的品种已经遭到转基因玉米的基因污染

45、，在Oaxaca州和Puabla州的某些社区基因污染率甚至高达到35%。2003年10月9日，在墨西哥城召开了记者招待会。多家机构通报了各自的研究结果。共9 个州的当地玉米品种都发生了基因污染。有相当部分的植株还发现有2 种、3 种甚至4 种不同的转基因。说明基因污染已经发生多年，被污染玉米已交叉授粉好几代了。所发现的4 种转基因都是美国公司的产物Monsanto,Novartis（现归 Syngenta）,Mycogen,Aventis（现归Bayer）。研究最多的是在食品安全方面的影响转基因导入作物会出现2大类分子：转入基因的、转基因的转基因DNA分子转基因的DNA分子与食物中所含的DNA

46、分子没有区别虽然肠道中存在大量微生物，但是微生物获得DNA并与自身DNA发生重组需要一定的条件，如pH、离子条件等，而这些条件在肠道中并不存在转基因编码的酶或其它蛋白质的影响就标记基因和报告基因而言，人类消化道是不利于其编码酶发生活性的，而且也不存在这些酶的专一性底物或类似物就标记基因而言，目前尚无其编码产物有毒性的直接证据，与毒性蛋白氨基酸序列比较也未发现有明显同源性；也没有证据表明其降解产物多肽比其他蛋白质降解的多肽有更大的毒性对转基因植物安全性的评估包括2个方面：方面的评估，包括对自然生态环境、农业生态环境2类评估；对转基因植物及其产品的评估生态危险主要体现在两方面：1）转基因植物杂草化

47、的潜在危险；2）外源基因通过基因流向近缘物种逃逸种群替代实验是一种检验上述潜在危险的方法。指经过世代交替，当年种群次年可能被它自己产生的后代或被另一类更具活力的后代所取代。种群替代实验是检测不同世代间基因型增加或减少的一种有效方法，可以检测出某一特定基因型能否持续存在。检测信息包括两类：某一种群自身；以及种群种子库（在土壤中存留的所有种子）的。转基因作物的亲本作物是否具有杂草特性：转基因作物的亲本作物是否具有杂草特性：亲本作物是否是杂草或在某一国家某一地区有其近缘杂草物种？亲本作物是否是杂草或在某一国家某一地区有其近缘杂草物种？是是 否否较高风险性较高风险性 较低风险或无风险较低风险或无风险

48、进入第二步进入第二步 进入第二步进入第二步（标准的实验评估）（标准的实验评估）（简化的实验评估）（简化的实验评估）转基因植物的杂草化趋势是否增加？转基因植物的杂草化趋势是否增加？杂草实验杂草实验较高风险较高风险 较低风险较低风险是是 否否 对其商业化生产作对其商业化生产作 分析结束分析结束重新考虑或进入第三步重新考虑或进入第三步1993年由联合国经济发展和合作组织提出的对新食物进行安全性评估的原则。根据该原则，若一种生物工程食物或食物成分与其相应的传统食物或食物成分基本相同，则可以认为具有相同的安全性。这一种基于比较的指导原则已被许多国家采纳作为评估转基因食物安全性的基础方法。将GMO及其产品

49、与传统植物及其产品进行比较，根据结果将GMO分为3类：与传统食品及食品成分有实质等同性；除某一特定性状外，具有实质等同性；与传统食品及食品成分无实质等同性。第1类无需作下一步分析；第2类分析应集中在有差异的性状上联合国粮农组织和世界卫生组织的定义：包括：与设计目标无关的各种表型性状和遗传性状，如农艺性状代谢产物（如营养成分、抗营养因子、毒性成分和致敏成分）、内源基因转录产物及表达产物等。其中部分基于目前对植物生物学、代谢途径等的认识水平可以预见，属于；而大部分是超出人类目前认识水平的。：外源基因插入内源基因的阅读框，；外源基因插入内源基因调控元件的功能区，使，导致受其调控的内源基因不能有效表达

50、；外源基因插入基因组某敏感域内，；，直接或间接地使这些内源基因的表达发生质或量的改变。FAO/WHO、OECD、联合国食品法典委员会、欧盟普遍认为：非预期效应，尤其是潜在的非预见性非预期效应可能是影响包括转基因植物在内的所有现代生物技术产品食用安全的最重要的因素。我国颁发的“农业转基因生物安全评价管理办法”和“转基因植物及其产品食用安全性评价导则”也将非预期效应列为必须检验和评价的指标。靶方法和非靶方法 自1994 年以来，非预期效应的评价基本上基于比较和分析转基因植物与受体营养成分和危害成分的含量是否存在实质上的差异。这种针对特定目标的检测方法称为靶方法，是目前转基因植物非预期效应评价的重要