轉(zhuǎn)基因植物的安全性課件

轉(zhuǎn)基因植物的平安性第十一組：喻娟、余思藍(lán)、袁歡轉(zhuǎn)基因植物種類日益增多用數(shù)字說話美國是轉(zhuǎn)基因作物種植第一大國美國生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因作物最多，各種轉(zhuǎn)基因作物占全部棉花，玉米和大豆種植面積的大約90%。中國中國是第六大轉(zhuǎn)基因作物物種植國，我國的轉(zhuǎn)基因作物主要是抗蟲棉，、木瓜、白楊、番茄和甜椒。抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物抗蟲轉(zhuǎn)基因植物中國、美國、印度、阿根廷、南非、墨西哥、澳大利亞及哥倫比亞共8個國家種植了轉(zhuǎn)基因抗蟲棉。其中我國是世界上抗蟲棉種植面積最大的國家。抗病轉(zhuǎn)基因植物將病毒、細(xì)菌、真菌等病原菌抗性基因或抑制性基因?qū)胱魑镏惺蛊洚a(chǎn)生抗性物質(zhì)，有效抑制或殺死病原菌。轉(zhuǎn)基因植物的優(yōu)勢改善植物的性狀改善植物產(chǎn)品品質(zhì)改善花色利用轉(zhuǎn)基因植物組為生物反響器植物生物反響器轉(zhuǎn)基因植物作為生物反響器可以生產(chǎn)細(xì)胞素、激素、單克隆抗體、營養(yǎng)蛋白、酶、疫苗、各種生長因子及其他一些藥物。轉(zhuǎn)基因動植物與生態(tài)資源平安是生物平安的重要研究領(lǐng)域，與人類食物保障、國家生物資源平安及環(huán)境生態(tài)保護(hù)密切相關(guān)；轉(zhuǎn)基因生物平安主要是指轉(zhuǎn)基因生物特別是轉(zhuǎn)基因植物引起的農(nóng)業(yè)生物平安、林業(yè)生物平安、環(huán)境生物平安等。轉(zhuǎn)基因植物與生物平安一、平安性評價的必要性轉(zhuǎn)基因植物平安性評價轉(zhuǎn)基因植物的生態(tài)風(fēng)險〔引自錢迎倩等，1998〕轉(zhuǎn)基因植物的雜草化轉(zhuǎn)基因植物的漂移對非目標(biāo)生物的影響轉(zhuǎn)基因成分對土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響目標(biāo)害蟲對抗蟲轉(zhuǎn)基因植物的抗性抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可能引起的潛在的生態(tài)風(fēng)險轉(zhuǎn)基因植物的其他平安性問題雜草的概念雜草是能夠在人類試圖維持某種植被狀態(tài)的生境中不斷自然延續(xù)其種族，并影響到這種人工植被狀態(tài)維持的一類植物?！矎?qiáng)勝，2002〕雜草的特點(diǎn)〔1〕雜草有旺盛而頑固的生命力〔2〕雜草的可塑性非常大〔3〕雜草還具有繁衍滋生的復(fù)雜性與強(qiáng)勢性雜草的特性適應(yīng)性、危害性、持續(xù)性〔適應(yīng)性是持續(xù)性的先決條件和前提，而危害性是持續(xù)性的必然結(jié)果?！侈D(zhuǎn)基因植物的雜草化雜草化植物雜草化〔weediness〕是指那些原本自然分布的或是被栽培的植物，在新的人工生境中能自然繁殖其種群而轉(zhuǎn)變?yōu)殡s草的演變過程。轉(zhuǎn)基因植物雜草化的原因新的DNA片段轉(zhuǎn)入產(chǎn)生新性狀例子：〔1〕1998年，加拿大艾伯特〔Alberta〕省的轉(zhuǎn)基因油菜田間發(fā)現(xiàn)了同時含有抗草甘膦、抗草丁膦和抗咪唑啉酮類3種除草劑的油菜〔Brassicanapus〕自生苗?！?〕1999年，加拿大薩斯喀徹溫省的種植抗除草劑轉(zhuǎn)基因油菜地相鄰的小麥地也發(fā)現(xiàn)了抗除草劑轉(zhuǎn)基因油菜自生苗。〔3〕2001年1月，?EnglishNatureResearchReports?報道了加拿大出現(xiàn)抗3種除草劑油菜自生苗的案例，并再次提出了留神“超級雜草〞。轉(zhuǎn)基因植物的基因漂移：或稱轉(zhuǎn)基因逃逸〔transgeneescape〕。這些轉(zhuǎn)化基因可能通過轉(zhuǎn)基因作物花粉傳播、雜交等途徑，進(jìn)入其他非轉(zhuǎn)基因植物種群，可能使這些種群基因庫受到“基因污染〞。基因漂移的三種方式：種子傳播〔seeddispersal〕花粉流〔pollenflow〕水平基因轉(zhuǎn)移〔horizontaltransfer〕轉(zhuǎn)基因植物的漂移對非目標(biāo)生物的影響對傳粉蜂類的影響蜂類：傳粉昆蟲直接影響：取食間接影響：遺傳轉(zhuǎn)化對天敵昆蟲的影響天敵生物〔尤其是天敵昆蟲〕：或以有害生物為食，或以有害生物作為寄主寄生性天敵：寄生率、羽化率和蜂繭質(zhì)量受影響捕食性天敵對次要害蟲的影響對非靶標(biāo)生物的影響鏈?zhǔn)椒错懮鷳B(tài)系統(tǒng)〔ecosystem〕：是由生物群落〔一定種類互相依存的動物、植物、微生物〕及其生存環(huán)境共同組成的動態(tài)平衡系統(tǒng)。主要影響：轉(zhuǎn)基因植物可能激發(fā)或抑制非目標(biāo)土壤生物種類，使土壤生物群體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，最終導(dǎo)致土壤生態(tài)系統(tǒng)功能的改變轉(zhuǎn)基因成分對土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響對不同種植年限的轉(zhuǎn)基因〔CryIAc〕抗蟲棉田土壤中主要微生物數(shù)量變化測定說明：①種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉后對土壤微生物細(xì)菌、放線菌、真菌數(shù)量的影響趨勢根本相似；②種植抗蟲棉1年后，土壤中細(xì)菌、放線菌、真菌數(shù)量將有所增加，連續(xù)4年到達(dá)頂峰；③種植1年后又種植非轉(zhuǎn)基因棉的棉田，土壤微生物數(shù)量低于種植1年抗蟲棉的面田，與種植非轉(zhuǎn)基因棉的數(shù)量無明顯差異。1、轉(zhuǎn)Bt基因植物表達(dá)產(chǎn)物Bt蛋白在土壤中的行為研究說明：轉(zhuǎn)T4—溶菌酶基因的馬鈴薯在外源基因表達(dá)量最高的開花期，對溶菌酶〔基因表達(dá)產(chǎn)物〕具有抗性的菌株數(shù)量明顯增加，基因表達(dá)產(chǎn)物溶菌酶對抗性菌株起到選擇性刺激作用。2、轉(zhuǎn)抗病基因植物對土壤微生物的影響棉鈴蟲對Bt抗蟲棉產(chǎn)生抗性的速度比對Bt制劑更快。原因如下：Bt抗蟲棉在整個生育期都表達(dá)Bt毒素，從而使棉鈴蟲處于Bt毒素的持續(xù)選擇壓力下，產(chǎn)生抗藥性的風(fēng)險增大；與Bt制劑相比，目前有很多轉(zhuǎn)Bt基因棉品種僅含有一種殺蟲晶體蛋白；目標(biāo)害蟲對抗蟲轉(zhuǎn)基因植物的抗性Bt抗蟲棉對害蟲作用的時空表達(dá)方式將加速害蟲抗性開展。時間效應(yīng)上：轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉品系不同，生育期間功能葉中Bt毒蛋白含量不同，隨著棉花生長發(fā)育進(jìn)程的推進(jìn)，同一組織毒性表達(dá)的強(qiáng)度逐漸減弱；空間效應(yīng)上：棉株不同空間組織在同一時期的毒性表達(dá)存在差異，而且幼蟲的不同齡期對Bt棉殺蟲活性物的敏感性存在差異。應(yīng)對措施：“避難所〞機(jī)制被認(rèn)為是延長棉鈴蟲抗性的有效方法之一。1、對農(nóng)田雜草群落的影響2、增加農(nóng)藥的使用而加重環(huán)境的污染轉(zhuǎn)基因的其他平安性問題我國?農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物平安評價管理方法?第二章第九條，轉(zhuǎn)基因植物同其他農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物一樣，對其平安性實(shí)行分級評價和管理。平安等級①：尚不存在危險平安等級②：具有低度危險平安等級③：具有中度危險平安等級④：具有高度危險二、平安性評價概況關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的平安性評價主要包括：〔一〕受體植物的平安性評價受體植物的背景資料受體植物的生物學(xué)特性受體植物的生態(tài)環(huán)境受體植物的遺傳變異〔二〕基因操作的平安性評價轉(zhuǎn)基因植物中引入或修飾性狀和特性的表達(dá)實(shí)際插入或刪除序列的資料目的基因及載體構(gòu)建的圖譜載體中插入?yún)^(qū)域各片段的資料插入序列表達(dá)的資料〔三〕轉(zhuǎn)基因植物的平安性評價轉(zhuǎn)基因植物與受體或親本植物在環(huán)境平安性方面的差異轉(zhuǎn)基因植物與受體或親本植物在對人類健康影響方面的差異〔四〕轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品的平安性評價生產(chǎn)、加工活動對轉(zhuǎn)基因植物平安性的影響；轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品的穩(wěn)定性轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品與轉(zhuǎn)基因植物在環(huán)境平安性方面的差異轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品與轉(zhuǎn)基因植物在對人類健康影響方面的差異主要轉(zhuǎn)基因植物的平安性評價一、轉(zhuǎn)基因水稻的平安性評價二、轉(zhuǎn)基因油菜的平安性評價三、轉(zhuǎn)基因棉花的平安性評價四、轉(zhuǎn)基因大豆的平安性評價轉(zhuǎn)基因水稻的平安性評價關(guān)鍵詞：糧食作物、抗性基因漂移、自花授粉植物〔一〕與雜草稻的基因漂移〔二〕與野生稻的基因漂移〔三〕與雜草的基因漂移轉(zhuǎn)