1、转基因技术的应用及作物安全性评价【摘 要】 本文从基因育种，转基因生物制药及基因治疗等方面，介绍了转基因技术在农业和医学上的应用，并简述了转基因作物的环境安全性和食品安全性。 【关键词】 转基因技术 应用 安全性 转基因技术是指用人工方法有目的地将来自一种生物的基因稳定地整合到另一种生物的基因组中去，使其表达并遗传给子代的综合技术。通过转基因技术如农杆菌介导法、基因枪法、电击、聚乙二醇法等培育出许多动、植物新品种。目前，这一技术已广泛应用于农业和医学上。转基因作物在给人们带来巨大经济效益的同时，其安全性问题也在全球范围内引起了广泛的争论。 一、转基因技术在农业上的应用 转基因技术应用于农业生产
2、上，使作物育种从杂交育种走向基因育种。 1抗性育种。抗性育种包括抗病、抗虫和抗逆性作物的培育。 （1）抗病性。1986 年华盛顿大学 Powell 通过基因工程技术首次将烟草花叶病毒(TMV)外壳蛋白(CP)基因转入烟草，培育出了能稳定遗传的抗病毒植株。 （2）抗虫性。目前，广泛应用的植物抗虫基因是从苏云金芽孢杆菌中分离出来的一种毒蛋白基因Bt 基因。至 1 997 年初，在 80 种已经批准或即将批准的商品化转基因作物中，有 2 1 种是转 Bt 基因作物，其中以玉米、马铃薯、棉花为主。我国种植的转基因抗虫棉，在完全不喷杀虫剂情况下，单产仍高于喷撒 23 次杀虫剂的国产棉，显示出了控制棉铃虫
3、的极好前景。 （3） 抗逆性。抗逆性包括抗除草剂、抗寒、抗旱、抗热等。2000年全球抗除草剂作物种植面积占全球转基因作物的 74。据日本农业技术报道：日本北海道生物研究所将小麦过氧化氢酶用电击法导入水稻(尤加拉、松马埃)中，培育成耐低温水稻，与正常水稻相比，过氧化氢酶活性在 25。C 时约提高 4.5 倍，在 5。C 时约提高 1.5 倍。 2. 改善植物品质。这方面的工作主要是通过基因转移改变植物中氨基酸、蛋白质含量等品质特性以及一些材料的加工性能。英国Zeneca公司和 London 大学研究小组培育出了总胡 萝卜素和番茄红素含量极高的番茄，这种番茄对预防癌症有良好作。二、转基因技术在医学
4、上的应用 1.利用转基因植物生产疫苗。1992 年，Arntzen 等人首先提出了用转基因植物生产医用疫苗的思路，促成了转基因植物疫苗研究的兴起。近 10 年来，以 Arntzen 研究小组为代表的多个研究组相继在烟草、马铃薯、苜蓿等植物中成功表达了乙肝病毒表面抗原、大肠杆菌毒素 B 亚基、霍乱毒素 B 亚基、诺瓦克病毒衣壳蛋白等，并证实植物表达的抗原可以引发人和动物的免疫反应。 2.利用转基因动植物生产其他生物药。转基因植物可表达多种蛋白如脑啡呔、干扰素、人血清蛋白以及两种最昂贵药物即葡糖脑苷脂酶和粒细胞一巨噬细胞群刺激因子等。 3.基因治疗。它是指通过转基因技术纠正某些基因缺陷引起的遗传病
5、。 三、转基因作物的安全性 转基因作物(genetically modified corps)是指利用重组 DNA 技术导人了克隆的优良目的基因并在其中进行表达，从而获得新的性状的作物。同传统杂交育种方式相比，这一技术克服了植物有性杂交的限制，基因交流的范围无限扩大，可将细菌、病毒、动物、人类、远缘植物甚至人工合成的基因导人植物，其应用前景十分广阔。 1.转基因作物的环境安全性 （1）转基因作物本身可能演变为农田杂草植物在获得某种特定基因可能会增强其生存竞争性，在生长势、越冬性、耐受性、种子产量等方面强于非转基因植物。若被推广种植，释放到自然环境中的机会特别大，将会迅速地成为新的优势种群，进而
6、演变成农田杂草。 （2）基因漂流影响其他物种。转基因作物中的一些抗除草剂、杀虫剂和病毒的抗性基因通过花粉杂交等途径向其同种或近缘野生种转移，从而产生出一些可抗除草剂、杀虫剂和病毒的所谓“超级杂草，造成不可估量的农业损失和生态灾难。另外，自然界存在植物病毒的重组现象，随着抗病毒转基因作物的大面积推广有可能产生侵染力、致病力更强的“超级病毒” ，从而造成更大的危害。 （3）可能对非目标生物造成危害，影响生物的多样性。植物在引入抗虫或抗病基因后，往往具有较强的“选择优势” ，大量的转基因作物进入自然生态系统中，造成生物数量剧减，甚至会使原有物种灭绝。美国康奈尔大学 Losey 等发现，转基因 Bt
7、玉米花粉能导致非目标害虫黑麦金斑蝶(Danaus plexippus L)幼虫死亡。 2.转基因作物的食品安全性。 （1）毒性问题。关于转基因食品的毒性问题，目前只有一些相关的实验报道，尚无人体的研究报告。苏格兰 Rowett 研究院的 Putsai 博士曾声称培育出了带凝集素(Lectin)基因的改良马铃薯，但是这种马铃薯能够破坏老鼠的肝脏和免疫系统。 （2）过敏反应问题。在自然条件下存在许多过敏源。在基因工程中如果将控制过敏源形成的基因转入新的植物中，则会对过敏人群造成不利的影响。美国的 PioneerHiBred 种子公司把巴西坚果中的 2S 清蛋白基因转入大豆，以使大豆的含硫氨基酸增加
8、，结果对巴西果过敏的人就对转基因大豆产生了过敏反应。 （3）营养问题。一些研究人员认为，外来基因会以一种人们目前尚不甚了解的方式破坏食物中的营养成分，降低食品的营养价值，引起营养失衡。美国伦更毒性中心的实验报告指出，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。 （4）对抗生素的抵抗作用。抗生素抗性基因是目前转基因植物食品中常用的标记基因。但抗生素标记基因对人体的健康是否会造成不利的影响，例如是否会水平转移到肠道微生物或上皮细胞，从而降低抗生素在临床治疗中的有效性，一直受到人们的关注。 参考文献： l赵锦，刘孟军，蒋洪恩转基因技术及其在植物育种中的应用生物技术，2002，12(6)：4243 2杨淑培.我国培育成功抗卷叶病毒转基因马铃薯生物技术通报，2001，151(2)：51 3吴瑞娟.基因工程在农业和医学上的应用生物学通报，2002，37(4)：30-31
