转基因玉米研究进展及发展情况概述

Summary 综述 ◎ doi：10．3969／j．issn．1000—8071．2009．09．O0l 转基因玉米研究进展及发展情况概述 张 琳 (河北省农业厅农业环境保护监测站 石家庄 050000) 转基因作物是指将从植物、微生物及动物中分离到 的目的基因，通过各种方法转移到作物基因组中，使之 稳定遗传并赋予作物新的遗传性状，如抗虫、抗病、抗 逆、高产、优质等。转基因技术作为农业生物技术的核 心领域，自创立以来便迅猛发展 ，转基因技术的创立、发 展使转基因植物育种成为可能，并取得了传统和常规育 种技术难以达到的效果和效益。近十年，转基因玉米发 展十分迅速 ，在美国和欧洲等国家已形成了一定的产业 规模，并已经成为全球种植面积第二的转基因作物。关 于转基因玉米的研究与开发在我国也受到了各方面的高 度重视，取得了显著的进展。 1 转基因玉米研究状况 玉米转化中采用的方法有电击法、基因枪介导法、超 声波法、微注射法、PEG法和农杆菌介导法等。自1 990 年采用基因枪法转化玉米植株成功以来 ，转基因玉米的 研究走过了对转化方法的探索阶段、直接遗传转化方法 的研究与发展阶段，而今已进入商品化阶段。目前被批 准商品化的转基因玉米主要有抗虫 (Bt)转基因玉米和抗 除草剂转基因玉米。我国转基因玉米在产业化方面滞后 于国外，虽然未进入产业化，但目前已被批准进行生产 性试验。 2 转基因玉米的产业化现状 人们对转基因玉米使用的安全性问一直争论不休 ， 但随着世界人口的激增及畜牧业的飞快发展 ，使得玉米 的需求量不断攀升，鉴于转基因玉米的独特优势，我们 应该采取积极的对策，解决转基因玉米产业化问题。 2．1 转基因玉米的种植情况 转基 因玉米作为目前世界上最主要的转基因作物之 一 ， 自1 996年开始被大规模的商业化种植以来，世界各 国已陆续开始种植，2007年种植转基因玉米的国家已经 发展到1 5个，按种植面积依次为美国、加拿大、菲律宾、 阿根廷、南非、西班牙、葡萄牙、法国、捷克、乌拉圭、 洪都拉斯、德国、斯洛伐克、罗马尼亚和波兰。截至2007 年，全球转基因作物种植面积高达1．1亿hm ，其中转基 因玉米种植面积3 520万hmz，占全球转基因作物种植面 积的31％。 我国现在虽然还没有种植转基因玉米，但在玉米转 基因技术上没有问题 ，鉴于转基因玉米无论是抗病性还 是品质都很突出，所以转基因玉米有很大的发展空间， 而抗病性转基因玉米也将是今后研究的主攻方向。 2_2 转基因玉米的研究现状 目前种植的转基因玉米，以瑞士诺华和美国孟山都 公司共同开发的Bt转基因玉米为主。Bt转基因玉米是为 提高玉米抗病虫害能力而培育的，其培育方法是向玉米 种子中植入一种芽孢杆菌的基因，这种芽孢杆菌可以有 效地杀伤为害玉米的害虫螟蛾。美国科学家还培育出能 抗欧洲玉米螟的转基因玉米，以防欧洲玉米螟威胁玉米 种植。此外，抗根瘤线虫病的玉米新品种也已研制成功， 2～3年内即可大规模栽培。除美国外，欧盟的西班牙和 法国也已开始种植Bt转基因玉米，德国也有小面积的Bt 转基因玉米种植 ，此外，还有一些新的转基因玉米品种 已经出现或正在研究。 2．3 转基因玉米发展形势 从世界范围看 ，转基因玉米的推广已经带来了巨大 的社会和经济效益。转基因玉米2007年市场价值达I~J32 亿美元。以美国为例，美国原来每年约有一半的玉米田 (3 200万hm )受棉铃虫为害，损失金额达 10亿美元，种 植转基因玉米后，产量提高9％，增收高达148美元／hm2。 在取得巨大经济效益的同时，由于大幅度减少了化学农 药的用量，环境效益十分明显。以往美国玉米平均使用 农药 54美元／hm2，现在转基因玉米仅用25～30美元。 我国目前玉米的产销形势良好。从消费形势看，近年国 内玉米需求形势发生了巨大变化。工业对玉米需求量高 速增长 ，据国家统计局发布的数据显示 ，2007～2008年 度全国玉米消费量为4 1 50万t，工业消费已达到国内玉 米消费总量的28％，其中淀粉消耗玉米2 10O万t，酒 精消耗为1 160万t，国内玉米深加工进入 了一个飞速发 展时期。 目前，我国已经建成了先进的基因转化平台，克隆 了一批具有自主知识产权的功能基因，培育出了一批性 状优异的转基因玉米材料，并具备了工厂化生产的能力。 从而，形成 了从基因克隆、规模化转化、安全评价、品种 培育直至商业化开发的完善的转基因玉米研发体系。 2．4 转基因玉米的安全性及发展中的阻力 基因在玉米中的应用是把双刃剑 ，它所带来的 优势勿庸置疑，但其安全性一直都是人们关注的焦点。 2009．9种子世界 1 ⑨ Work Study 工作研究 doi：l0．3969／j．issn．1000-8071．2009．09．002 新形势下种子公司如何求得发展 张 涛 杨振刚 蒲建林 (山东省荣成市种子管理站 264300) 随着中央强农惠农政策力度不断加强，2009年我国 首次施行玉米、小麦良种补贴全覆盖，良种繁育基地建 设项 目在各地也应运而生，这一系列产业政策密集出台， 对于种子公司来说，既是发展机遇，更是严峻挑战。种 子公司如何抓住机遇，因势利导，寻求新发展，是摆在 种子公司决策层面前的一项重要课题。 1 苦练内功，提高自身服务能力 应对国际国内变化的种子市场。种子公司要想提高经营 业绩，必须从苦练内功做起，要制定详细的学习培训计 划，采取集中学习和 自学结合的方式，不断提高从业人 员的专业水平$nN务能力；通过开展 “人人当讲师”活 动，进一步激发员工的学习热情，加强各岗位之间的业 务交流，有助于培养产业政策型、专业技术型、市场营 销型全面人才；种子公司要定期选派业务骨干参加农业 部及省、市农业部门组织的有关培训，及时全面掌握产 业政策和最新实用技术，为企业发展打好人才基础。 企业的发展能力取决于员工素质的高低，只有不断 提高种子公司从业人员的产业政策、专业技术、职业道 2 加强沟通协调，争取广泛合作与支持 德水平，才能制定出具有前瞻性的发展策略，才能从容 玉米靠风力授粉，所以很容易授粉给非转基因作物，从 而造成品种混杂，导致基因污染。Chapela和 Quist报 道了墨西哥南部Oaxaca州的玉米受到基因污染的分子证 据。此外抗性转基因玉米有可能将抗性基因转至环境中 的野生植物群中，增加其抗虫、抗病毒、抗逆性，使其 成为难以控制的杂草，甚至 由于超强的适应性，有可能 造成生态平衡的破坏。转基因玉米有可能还会对人体健 康造成影响。标记基因 (尤其是用抗生素基因作标记)可 能会发生基因的 “水平转移”，从而对人体产生负面影 响。 2000年，130多个国家的代表在加拿大蒙特利尔达 成了世界上第一个有关安全使用生物技术问题的议定。 在瑞士，“Mon810品种玉米”虽获准上市，但要遵照有 关的标示规定，清楚标明其为转基因产品，并且该公司 每年需就其产品基因的稳定性及玉米成分提出长期跟踪 观察，并提交联邦卫生署备查。在美国大部分地区 农民必须保留他们20％的田地来种植传统玉米，在种植 棉花为主的南方与西南方，种植玉米的农民更需保留 50％的田地来种植传统玉米。2008年初，法国政府颁布 了在法国种植转基因玉米的禁令；德国政府通过立法， 必须在所销售食品的标签上注明 “不含转基因”字样。 2009年韩国国内玉米)jn-r商也将不再进 口转基因玉米用 于食品)JnT。 3 转基因玉米产业化发展对策 鉴于转基因玉米的独特优势，我们应该正视问题，并 积极地解决问题。抓住国家 “863”和 “转基因植物 研究与产业化专项”的有利时机，认真借鉴国外经验，并 结合我国的具体实践，积极推进我国转基因玉米的产业 化发展，促进转基因玉米的研究，通过加强技术开发，提 高转基因玉米的安全性。为了解决市场问题 ，转基因玉 米研究中还必须加强针对玉米的安全性评估。幸运的是， 我国不是玉米的起源中心，不存在转基因从栽培玉米向 野生近缘种的逃逸问题。但我们还要关注转基因玉米产 品是否对人体、动物和环境有其他影响。 随着转基因玉米理论体系和技术体系的不断发展完 善，更多的优良受体材料将被应用，更多的优良基因将 被发掘，各种基因转化手段也会更加优化，转化效率会 得到有效提高。转基因玉米将逐步实现从单一基因、单 - 'IX状向多基因、多性状的转化发展，有效降低转化的 成本，提高经济效率，转基因玉米的商品化脚步也将会 加快 ，使广大农民得到更多实惠。 规模上的增加带来了相当可观的经济效益和社会效 益。转基因作物的持续推广，反映了无论是在工业化国 家还是在发展中国家，无论是对于农民、消费者还是对 社会，转基因作物都带未了实实在在和持续的效益，并 且在减轻贫困和饥饿方面有突出贡献。然而，也应清楚 地认识到转基因玉米的安全问题，因此我们要通过不断 完善各项法规政策，建立严格的管理体系，特别是在投 放市场前要做好转基因玉米的筛选和试验，确保对人身、 对农业生产、对生态环境安全无害才能进行商品化生产。 (收稿日期 ：2009—06—22) (本栏责任编辑：致远 ) 2 种子世界 2009．9