轉(zhuǎn)基因植物的安全性

轉(zhuǎn)基因植物的安全性第一節(jié)

轉(zhuǎn)基因植物概況第二節(jié)

轉(zhuǎn)基因植物安全性評(píng)價(jià)

第三節(jié)

主要轉(zhuǎn)基因植物安全性評(píng)價(jià)第四節(jié)

轉(zhuǎn)基因植物安全管理第2頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)轉(zhuǎn)基因植物概述轉(zhuǎn)基因植物是指采用基因工程手段將外源基因(動(dòng)物,微生物,或其他植物)導(dǎo)入受體植物細(xì)胞,并由重組體細(xì)胞再生而成的植物體(GMP).轉(zhuǎn)基因植物也稱(chēng)基因修飾植物.世界上首例轉(zhuǎn)基因植物是1983年問(wèn)世的轉(zhuǎn)基因煙草.最早進(jìn)行田間試驗(yàn)的轉(zhuǎn)基因植物是轉(zhuǎn)基因棉花(1986)現(xiàn)全球已在200多種植物中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因.第3頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)疫苗第4頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天一

轉(zhuǎn)基因植物的應(yīng)用1全球轉(zhuǎn)基因植物應(yīng)用的狀況目前在轉(zhuǎn)基因植物中成功表達(dá)的基因主要有:抗除草劑基因,抗蟲(chóng)基因,抗病基因,抗逆基因,品質(zhì)改良基因,雄性不育基因,遲熟基因和改變花色基因等數(shù)十種.已從這些轉(zhuǎn)基因植物中選育出眾多具有豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、抗蟲(chóng)、抗除草劑、抗寒、抗早、耐鹽堿等優(yōu)良性狀的新品種.至2010年,全球已有22個(gè)國(guó)家共種植1.48億公頃轉(zhuǎn)基因作物.主要種植國(guó)家是美國(guó)、阿根廷、巴西、加拿大、印度及中國(guó).第5頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天2中國(guó)轉(zhuǎn)基因植物應(yīng)用的現(xiàn)狀我國(guó)從上世紀(jì)90年代開(kāi)始轉(zhuǎn)基因植物的研發(fā)和應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)從跟蹤—仿制—自主創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)化的跨越,走在發(fā)展中國(guó)家的前列.自主克隆的基因已超過(guò)400個(gè)，其中抗蟲(chóng)基因約50個(gè)、抗病基因近60個(gè)、抗逆基因160多個(gè)、生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)基因近80個(gè)、品質(zhì)與產(chǎn)量相關(guān)基因70多個(gè)、抗除草劑基因4個(gè),共申請(qǐng)專(zhuān)利300多項(xiàng).2010年,我國(guó)共種植轉(zhuǎn)基因植物350萬(wàn)公頃,主要包括:棉花、番木瓜、白楊、蕃茄和甜椒等.其中抗蟲(chóng)棉種植面積占全國(guó)棉花總種植面積的66%.中國(guó)已批準(zhǔn)進(jìn)口的轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品包括:轉(zhuǎn)基因油菜(籽)、轉(zhuǎn)基因棉花、轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因大豆.

第6頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第7頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天3

轉(zhuǎn)基因植物應(yīng)用的利弊中國(guó)轉(zhuǎn)基因植物實(shí)驗(yàn)品種包括:棉花、木瓜、番茄、甜椒、楊樹(shù)、牽?；?、牧草、草莓、葡萄、甘蔗，可能還有更多.轉(zhuǎn)基因植物的產(chǎn)業(yè)化，由于提高產(chǎn)量、品質(zhì)和節(jié)約大量勞力，而帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。全球轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品的銷(xiāo)售額1995年僅7500萬(wàn)美元，1996年達(dá)2.35億美元，到1999年達(dá)到23億美元,預(yù)計(jì)現(xiàn)已達(dá)到35

-45億美元.種轉(zhuǎn)基因抗病蟲(chóng)和抗逆(耐)植物可減少農(nóng)用化學(xué)品使用,

有利于改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品安全.第8頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天開(kāi)發(fā)利用轉(zhuǎn)基因植物還能夠拓展產(chǎn)業(yè)形態(tài)，提高產(chǎn)品附加值:

▲功能性和治療性轉(zhuǎn)基因食品;

▲轉(zhuǎn)基因生物能源和環(huán)保產(chǎn)品;

▲利用生物反應(yīng)器生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因醫(yī)藥和檢測(cè)試劑.轉(zhuǎn)基因作物及轉(zhuǎn)基因食品的泛濫或失控可能造成的對(duì)于環(huán)境、生態(tài)、生物多樣性、動(dòng)物與人類(lèi)健康的危害或風(fēng)險(xiǎn),引起越來(lái)越多的爭(zhēng)議和擔(dān)擾.▲轉(zhuǎn)基因植物向外釋放對(duì)生態(tài)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn);

▲抗性基因向雜草轉(zhuǎn)移的可能性和潛在危險(xiǎn)性;▲轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人體健康的影響;

▲公眾的知情權(quán)和消費(fèi)者權(quán)益保護(hù).第9頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天二

抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物第10頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天1除草劑的種類(lèi)及應(yīng)用除草劑是指能殺死田間雜草的化學(xué)藥劑.目前使用的除草劑可分為選擇性除草劑和滅生性除草劑兩類(lèi),后者為非選擇性除草劑.選擇性除草劑可在一定劑量范圍內(nèi)殺死雜草而對(duì)作物無(wú)害或低毒.可在特定農(nóng)田中防除部分雜草.滅生性除草劑能殺死作物和雜草,只能用于種植前除草、定向除草或樹(shù)下除草.任何除草劑的過(guò)量使用都有可能對(duì)作物產(chǎn)生毒害和殘留,包括土壤殘留.第11頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天2抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物一些微生物和植物能夠產(chǎn)生分解某種除草劑的酶,其編碼基因稱(chēng)為抗除草劑基因.利用基因工程技術(shù)將抗除草劑基因轉(zhuǎn)入植物中表達(dá)而形成的轉(zhuǎn)基因植物,賦予了抗某種除草劑的特性,稱(chēng)為抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物.種植抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物的農(nóng)田可在生長(zhǎng)期間較高劑量地使用除草劑.種植抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物可簡(jiǎn)化除草作業(yè)、提高產(chǎn)量；并有利于推廣少耕或免耕技術(shù)，從而保護(hù)土壤，節(jié)約能源、肥料和灌溉用水，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和一定的生態(tài)效益。第12頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天3抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物的抗性機(jī)理提高靶標(biāo)酶或靶標(biāo)蛋白基因的表達(dá)量，減輕或消除靶標(biāo)酶或靶標(biāo)蛋白受抑制，即被除草劑結(jié)合后仍有相當(dāng)濃度的靶標(biāo)物，從而產(chǎn)生除草劑耐性；通過(guò)基因突變產(chǎn)生對(duì)除草劑不敏感的靶標(biāo)酶或靶標(biāo)蛋白異構(gòu)體，使其不能與除草劑結(jié)合，但生物活性不降低，因而對(duì)除草劑具有抗性?？钩輨┗虮磉_(dá)產(chǎn)生能降解（或轉(zhuǎn)化）除草劑的酶或酶系統(tǒng)，將除草劑分解（或轉(zhuǎn)化）為無(wú)毒或低毒的代謝產(chǎn)物，或在一定程度上降低甚至消解除草劑的危害。第13頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天三抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物第14頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天1

抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物的應(yīng)用狀況害蟲(chóng)是農(nóng)業(yè)的第一危害，引起作物產(chǎn)量下降、品質(zhì)降低，而殺蟲(chóng)劑的應(yīng)用在減少蟲(chóng)害的同時(shí)，也可能導(dǎo)致害蟲(chóng)的抗藥性和農(nóng)藥在植物產(chǎn)品和土壤中的殘留.將蘇云金芽孢桿菌(Bt)毒蛋白基因轉(zhuǎn)入植物中表達(dá),所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞能產(chǎn)生毒蛋白,表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性,稱(chēng)為轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物.1987年美Agracetus公司首獲轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉,一年后Monsanto公司獲基因改造后的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉,1995年獲美環(huán)保局批準(zhǔn)登記進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn).已獲轉(zhuǎn)Bt抗蟲(chóng)棉的國(guó)家有美、中、澳、埃、法、印、俄、泰等國(guó).第15頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天中國(guó)1990年自主分離獲Bt基因克隆，其后對(duì)Bt基因進(jìn)行改造，人工合成

BtCryIA基因.1993年將BtCryIA基因成功轉(zhuǎn)入中棉12和泗棉3號(hào)等主栽品種,表現(xiàn)對(duì)棉鈴蟲(chóng)抗蟲(chóng)能力達(dá)90%以上.此后,我國(guó)科學(xué)家還將BtCryIA基因和修飾后的豇豆胰蛋白酶抑制基因CPTI共導(dǎo)入棉花,獲雙價(jià)抗蟲(chóng)棉,1997年農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉商業(yè)化生產(chǎn),到目前共審批了60個(gè)單價(jià)和雙價(jià)抗蟲(chóng)棉品種.我國(guó)抗蟲(chóng)棉種植從1998年27萬(wàn)公頃(5.4%)發(fā)展至2005年的330萬(wàn)公頃(70%以上),目前抗蟲(chóng)棉種植約占棉花總種植面積的80%左右.除抗蟲(chóng)棉,我國(guó)還批準(zhǔn)轉(zhuǎn)Bt玉米進(jìn)行環(huán)境釋放試驗(yàn);

抗蟲(chóng)稻已完成實(shí)驗(yàn)室研制,

尚未商業(yè)化種植.第16頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天2抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物的抗蟲(chóng)機(jī)理--Bt毒蛋白Bt毒蛋白對(duì)鱗翅目、雙翅目、鞘翅目等9個(gè)目的昆蟲(chóng)，螨類(lèi)、寄生性線(xiàn)蟲(chóng)、原生動(dòng)物、扁形動(dòng)物等有特異性毒性，對(duì)人畜安全，害蟲(chóng)不易產(chǎn)生抗毒性，易于工業(yè)化生產(chǎn)(

Bt

殺蟲(chóng)劑).Bt毒蛋白(ICP)由N端活性片段和C端結(jié)構(gòu)片段構(gòu)成,為堿溶性蛋白,被敏感昆蟲(chóng)取食后,由于其腸道的堿性條件,ICP受消化酶的作用,產(chǎn)生有活性的毒性肽,作用于昆蟲(chóng)中腸上皮細(xì)胞,與膜上特異受體結(jié)合,使細(xì)胞穿孔,細(xì)胞結(jié)構(gòu)受破壞而喪失吸收功能,最終導(dǎo)致昆蟲(chóng)死亡.目前已發(fā)現(xiàn)有多種功能不同的Bt毒蛋白,其毒力和殺蟲(chóng)的特異性有一定差異.第17頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天2抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物的抗蟲(chóng)機(jī)理--蛋白酶抑制劑蛋白酶抑制劑是由植物組織細(xì)胞產(chǎn)生并儲(chǔ)存的一類(lèi)天然蛋白質(zhì).蛋白酶抑制劑能與蛋白酶的活性部位或變構(gòu)部位特異性結(jié)合,抑制其催化活性,或阻止蛋白酶原轉(zhuǎn)化為有活性的蛋白酶,從而調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)代謝.當(dāng)植物組織受損傷時(shí),細(xì)胞內(nèi)蛋白酶抑制劑的表達(dá)量劇增.昆蟲(chóng)取食植物組織,植物組織中的蛋白酶抑制劑與其消化道中的蛋白酶特異結(jié)合,抑制蛋白酶活性,影響昆蟲(chóng)對(duì)食物中蛋白質(zhì)的消化吸收,擾亂昆蟲(chóng)的正常代謝,導(dǎo)致其發(fā)育異常,最終致死.第18頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天2抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物的抗蟲(chóng)機(jī)理—外源凝集素外源凝集素是一組廣泛存在于植物組織中的蛋白質(zhì),在不同植物及植物的不同器官中的分布有一定差異,以種子中含量最高.植物組織被昆蟲(chóng)取食后,外源凝集素釋放出來(lái),與腸道圍食膜上的糖蛋白結(jié)合,影響昆蟲(chóng)的營(yíng)養(yǎng)吸收.此外,外源凝集素還可誘發(fā)昆蟲(chóng)消化道的病灶,促進(jìn)腸道有害細(xì)菌的增生,對(duì)蟲(chóng)體造成危害.外源凝集素對(duì)人畜有毒副作用,應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因食品生產(chǎn)有難度,但豌豆和雪花蓮的外源凝集素對(duì)人毒性極低,對(duì)昆蟲(chóng)強(qiáng)毒,因而受到重視.第19頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天四抗病轉(zhuǎn)基因植物1

植物病害與抗病性植物病害的病原生物包括真菌、細(xì)菌、病毒、支原體和線(xiàn)蟲(chóng)等。植物病害可導(dǎo)致植物體組織細(xì)胞受損、新陳代謝異常、生長(zhǎng)發(fā)育不正常、種性退化等癥狀，嚴(yán)重的可導(dǎo)致死亡。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，植物病害可引起嚴(yán)重減產(chǎn)、品質(zhì)降低、甚至使農(nóng)產(chǎn)品帶病菌毒素,影響人體健康.抗病育種一直是主要的育種目標(biāo)，其中抗病轉(zhuǎn)基因植物的選育越來(lái)越受重視。第20頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天平整土地第21頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天2抗病基因的抗病機(jī)理植物抗病基因：來(lái)自植物，在植物生長(zhǎng)發(fā)育的某個(gè)階段或全生長(zhǎng)期組成性表達(dá)，其表達(dá)產(chǎn)物能抑制病原生物的生長(zhǎng)或消解病原毒素的作用?？拐婢『C(jī)理：病程相關(guān)蛋白PR,核糖體大亞單位滅活蛋白,植物凝集素(與胞壁幾丁質(zhì)結(jié)合),次生代謝物關(guān)鍵酶(產(chǎn)生植保素的酶或酶系),真菌酶,毒素抑制劑.抗細(xì)菌病害機(jī)理:抗菌肽(破壞細(xì)胞膜),溶菌酶(破壞細(xì)胞壁).抗病毒病害機(jī)理:抗外殼蛋白基因(抑制細(xì)胞合成外殼蛋白),復(fù)制酶介導(dǎo)的抗性(抑制病毒RNA復(fù)制酶基因表達(dá)),小分子RNA介導(dǎo)的抗病性(RNA干擾)第22頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天五利用轉(zhuǎn)基因植物的優(yōu)勢(shì)改良植物性狀:打破物種間的生殖隔離,實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙基因重組,產(chǎn)生新性狀.改善植物產(chǎn)品品質(zhì):獲得本物種所不具備的蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪酸、糖成份等。改良花色：新花葉顏色、熒光色等生物反應(yīng)器：培養(yǎng)細(xì)胞分離次生代謝物、生產(chǎn)藥品、酶制劑、以及其他生物制品。改良產(chǎn)品貨架期和貯運(yùn)品質(zhì)：遲熟蕃茄。第23頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第24頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第25頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第二節(jié)

轉(zhuǎn)基因植物安全性評(píng)價(jià)

所謂安全性，是指某一事物或事件在一定條件下所造成的危害程度(是否危險(xiǎn)?危險(xiǎn)性多大?)和公眾對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的接受程度。安全性評(píng)價(jià)是對(duì)某一事物或事件的安全性進(jìn)行權(quán)衡，了解是否有害、發(fā)生概率和危害的可接受程度。轉(zhuǎn)基因植物的安全性評(píng)價(jià)應(yīng)貫穿從研發(fā)到應(yīng)用的全過(guò)程,不僅是對(duì)當(dāng)前的評(píng)價(jià),也應(yīng)包括對(duì)將來(lái)的評(píng)價(jià)，既針對(duì)轉(zhuǎn)基因植物本身，也針對(duì)其衍生產(chǎn)品.第26頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天1轉(zhuǎn)基因植物雜草化雜草是適應(yīng)人工環(huán)境、持續(xù)危害栽培植物和耕作的非目標(biāo)栽培植物的統(tǒng)稱(chēng)。雜草在漫長(zhǎng)進(jìn)化中由于自然選擇作用，適應(yīng)了耕地生態(tài)環(huán)境，具有對(duì)目標(biāo)栽培植物的自然競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)：

旺盛而頑強(qiáng)的生命力

—

抗(耐)逆性和繁殖力極強(qiáng)

可塑性大

—

在不同生境下的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖調(diào)節(jié)

繁衍的復(fù)雜性和強(qiáng)勢(shì)性

—

結(jié)實(shí)率高、種子壽命長(zhǎng)

繁殖方式多樣、有利傳播

種子成熟度參差不齊

再生能力強(qiáng)一轉(zhuǎn)基因植物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)第27頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天雜草化是原本自然分布或被栽培的植物在人工生境中演化成為雜草的過(guò)程。理論上，野生植物和栽培植物如果在人工生境中不受控制，都有演化為雜草的潛力。轉(zhuǎn)基因植物由于導(dǎo)入新基因，有可能改變其生存競(jìng)爭(zhēng)力，或產(chǎn)生更強(qiáng)的抗逆性和適應(yīng)性，釋放到環(huán)境中如果管控不當(dāng)，就有可能演化為雜草。許多性狀的改變都可能增加轉(zhuǎn)基因植物演化為雜草的潛力和趨勢(shì)：

對(duì)有害生物和逆境的抗(耐)性的提高；

種子休眠期改變、萌發(fā)率提高、繁殖力增強(qiáng)；轉(zhuǎn)基因植物的自然突變產(chǎn)生新的有利性狀。第28頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天2

轉(zhuǎn)基因植物的基因漂移基因漂移或轉(zhuǎn)基因逃逸是指由遺傳工程方法轉(zhuǎn)移到某一生物體的遺傳信息(目標(biāo)基因)在非轉(zhuǎn)基因生物的個(gè)體、種群乃至物種之間自發(fā)移動(dòng)的過(guò)程.基因漂移包括：目標(biāo)基因在轉(zhuǎn)基因作物同品種個(gè)體間移動(dòng)；在該作物不同品種間移動(dòng)；在該作物的野生近緣種(包括其雜草類(lèi)型)間移動(dòng).在同一轉(zhuǎn)基因品種個(gè)體間的基因漂移不會(huì)造成生物安全問(wèn)題，但轉(zhuǎn)基因流向非轉(zhuǎn)基因品種或其野生近緣種可能帶來(lái)一系列的生物安全問(wèn)題.基因漂移主要通過(guò)以下兩種方式實(shí)現(xiàn)：一是種子傳播；二是花粉流即有性雜交.

第29頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)基因植物的種子傳播是指其種子傳播到另一個(gè)品種或其野生近緣種的種群內(nèi),并建立能自我繁育的個(gè)體.種子傳播導(dǎo)致基因逃逸的距離較近.轉(zhuǎn)基因植物的花粉流傳播是通過(guò)花粉與其他非轉(zhuǎn)基因品種或其野生近緣種進(jìn)行雜交和回交,而在非轉(zhuǎn)基因品種、野生近緣種的種群中建立可育的雜交和回交后代的過(guò)程.通過(guò)花粉傳播而導(dǎo)致的基因漂移可以是遠(yuǎn)距離的.通過(guò)花粉流發(fā)生的基因漂移的轉(zhuǎn)基因必須是位于細(xì)胞核內(nèi)，即染色體基因組上.細(xì)胞質(zhì)基因組上的基因通常不能通過(guò)花粉傳播.發(fā)生花粉流基因漂移的基本條件:親和性;花期一致;空間距離;雜交后代的適合度.第30頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天3

對(duì)非目標(biāo)生物的影響對(duì)傳粉昆蟲(chóng)的影響:包括對(duì)取食花粉和花蜜行為的影響,

花粉花蜜成份變化對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育的影響.對(duì)天敵昆蟲(chóng)的影響:即轉(zhuǎn)基因植物影響取食害蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育,進(jìn)而對(duì)取食昆蟲(chóng)的天敵發(fā)生影響,或者發(fā)生毒性轉(zhuǎn)移.對(duì)次要害蟲(chóng)的影響:由于轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物使主要害蟲(chóng)受抑制,導(dǎo)致次要害蟲(chóng)的數(shù)量增加.對(duì)非靶標(biāo)生物影響:指轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物的應(yīng)用導(dǎo)致除草劑使用增加，殺滅雜草后,使以其為食的昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類(lèi)、爬行類(lèi)和哺乳動(dòng)物成為受害者.目標(biāo)害蟲(chóng)對(duì)轉(zhuǎn)基因植物的抗性.第31頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天4

對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響轉(zhuǎn)基因植物影響土壤生物（動(dòng)植物和微生物）群落的結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致土壤生態(tài)系統(tǒng)功能的改變.種植轉(zhuǎn)基因植物后,留在土壤中的植物殘?bào)w和植物根系分泌物在一定程度上影響土壤微生物的數(shù)量的增減,且對(duì)不同種類(lèi)的微生物的影響可能不同.轉(zhuǎn)基因植物殘?bào)w(成份變化)也可能影響土壤中或地表上取食動(dòng)物的代謝和生長(zhǎng)發(fā)育.地表動(dòng)植物、土壤動(dòng)物和微生物的變化直接或間接影響土壤理化特性.土壤生物和土壤理化特性的變化導(dǎo)致土壤生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的變化.第32頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天5轉(zhuǎn)基因植物的其他安全性問(wèn)題抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可能引起的潛在風(fēng)險(xiǎn):病毒基因組之間的重組,

病毒基因組與外殼蛋白的重組.對(duì)農(nóng)田雜草群落的影響:除草劑使用后使出苗雜草被殺死,但未出苗種子不受損害,導(dǎo)致后期雜草群落的變化;重復(fù)多次使用同類(lèi)除草劑會(huì)誘發(fā)雜草的抗藥性;抗除草劑基因的漂移可能會(huì)產(chǎn)生抗除草劑的雜草.推廣抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物可能增加除草劑的使用,加重對(duì)土壤環(huán)境的污染,也加重對(duì)除草劑使用的依賴(lài)性,從而加速抗性雜草的演化.轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品特別是食品對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn).第33頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)基因植物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)———————————————————————對(duì)環(huán)境的不利影響造成影響的過(guò)程———————————————————————農(nóng)田增加殺蟲(chóng)劑使用抗蟲(chóng)基因轉(zhuǎn)移而致害蟲(chóng)危害作物生態(tài)產(chǎn)生新的農(nóng)田雜草基因漂移和雜交而致雜草化系統(tǒng)自身變?yōu)殡s草轉(zhuǎn)基因植物自然競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

產(chǎn)生新病毒其他病毒基因組與外殼蛋白組裝

產(chǎn)生新病蟲(chóng)害新原-植物互作，昆蟲(chóng)-植物互作對(duì)非目標(biāo)生物傷害食草動(dòng)物誤食自然成為新的入侵生物花粉/種子傳播、競(jìng)爭(zhēng)、失控生態(tài)生物遺傳多樣性的基因流、雜交、競(jìng)爭(zhēng)、脅迫、系統(tǒng)下降或喪失迅速擴(kuò)繁對(duì)非目標(biāo)生物傷害改變互生、共生關(guān)系

初級(jí)生產(chǎn)力的改變物種組成或種群結(jié)構(gòu)改變

土壤流失增加群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境互作

第34頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天二

轉(zhuǎn)基因植物安全性評(píng)價(jià)簡(jiǎn)介概述：依據(jù)我國(guó)《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)管理辦法》,對(duì)轉(zhuǎn)基因植物的安全性實(shí)行分級(jí)評(píng)價(jià)和管理.《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)管理辦法》規(guī)定,按照轉(zhuǎn)基因植物對(duì)人、動(dòng)植物、微生物和生態(tài)環(huán)境的危險(xiǎn)程度，從不存在危險(xiǎn)、低度危險(xiǎn)、中度危險(xiǎn)至高度危險(xiǎn)，分為四個(gè)安全等級(jí).轉(zhuǎn)基因植物安全性評(píng)價(jià)主要包括:受體植物的安全性評(píng)價(jià)、基因操作的安全性評(píng)價(jià)、轉(zhuǎn)基因植物的安全性評(píng)價(jià)和轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品的安全性評(píng)價(jià).第35頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天1受體植物的安全性評(píng)價(jià)受體植物的安全性評(píng)價(jià)首先需了解其背景資料,包括:學(xué)名和俗名,分類(lèi)地位,品種或品系,野生還是栽培,原產(chǎn)地及引種時(shí)間,用途及種植加工歷史,應(yīng)用期間的安全記錄,雜草化的可能性等.受體植物的生物學(xué)特性:生長(zhǎng)發(fā)育特性,毒性及存在部位,致敏性及敏原部位,繁殖方式,品種間或種間異交率,育性,耐逆性,適應(yīng)性等.受體植物的生態(tài)環(huán)境:地理分布,自然生境,生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境要求,與其他生物的生態(tài)關(guān)系.受體植物遺傳變異性及其可能對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境的不利影響。第36頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天2

基因操作的安全性評(píng)價(jià)目的基因性狀表現(xiàn)：基因、性狀與功能的關(guān)系；目的基因的物理圖譜和遺傳圖譜；對(duì)受體植物其他基因功能作用的影響。插入(刪除)序列及其大小和結(jié)構(gòu)、所在基因組及其定位、拷貝數(shù)。載體的名稱(chēng)、來(lái)源、結(jié)構(gòu)、特性、安全性、漂移性，以及演變?yōu)橹虏⌒缘目赡苄裕惠d體上標(biāo)記基因、報(bào)告基因、酶切位點(diǎn)、表達(dá)和調(diào)控序列。插入序列表達(dá)的資料：表達(dá)的器官和組織，表達(dá)量及表達(dá)的穩(wěn)定性，表達(dá)產(chǎn)物的生物活性。第37頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天3轉(zhuǎn)基因植物及其產(chǎn)品的安全性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因植物的安全性。包括：轉(zhuǎn)基因植物與受體植物在環(huán)境安全性方面的差異；轉(zhuǎn)基因植物與受體植物在對(duì)人體健康影響方面的差異，以及食用轉(zhuǎn)基因植物的安全性差異。轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品的安全性。包括：生產(chǎn)、加工活動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)基因植物安全性的影響；轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品的穩(wěn)定性；轉(zhuǎn)基因植物與轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品在環(huán)境安全性上的差異；轉(zhuǎn)基因植物與轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品對(duì)人體健康影響方面的差異。對(duì)人體健康的影響包括：致病性、致敏性、營(yíng)養(yǎng)性、是否存在抗?fàn)I養(yǎng)因子、抗生素抗性，等等。第38頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天三轉(zhuǎn)基因植物雜草化的安全性評(píng)價(jià)1轉(zhuǎn)基因植物雜草化的評(píng)價(jià)方法RisslerandMellon提出三步式評(píng)估法(1996).

第一步:轉(zhuǎn)基因植物的親本是否具有雜草性,是

否有近緣雜草物種?是—較高風(fēng)險(xiǎn)

否—無(wú)或低風(fēng)險(xiǎn)

第二步:轉(zhuǎn)基因植物與親本植物相比是否具有更

高的生態(tài)上的行為表現(xiàn),如生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)、

適應(yīng)性強(qiáng)、繁殖率高等.有—較高風(fēng)險(xiǎn)

無(wú)—較低風(fēng)險(xiǎn)

第三步:轉(zhuǎn)基因植物與親本植物相比,其雜草化

趨勢(shì)是否增加.是—較高風(fēng)險(xiǎn)

否—較低風(fēng)險(xiǎn)第39頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天種群替代指當(dāng)年種群被自已產(chǎn)生后代或被另一類(lèi)更有活力植物后代所取代的過(guò)程.種群替代實(shí)驗(yàn)可檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因植物不同世代間其基因型的增減變化(生態(tài)行為表現(xiàn)):即轉(zhuǎn)基因植物種群自身被替代的頻率和種群種子庫(kù)的持久性.凈替代率R=后代產(chǎn)生的種子數(shù)/播種的種子數(shù)

若

R

＜

1,則種群不能自我更新維持,

需人工種植

若

R

＝

1,則種群剛好能夠自我更新維持

若

R

＞

1,則種群能自我擴(kuò)增維持,擴(kuò)增倍數(shù)

R-1種子半衰期指達(dá)到種子庫(kù)中有一半種子死亡或只有一半種子萌發(fā)時(shí)所需要的時(shí)間.第40頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一步轉(zhuǎn)基因植物的親本是否具有雜草性,

親本植物是否有近緣雜草物種?

↓↓

是否

↓↓

較高風(fēng)險(xiǎn)較低或無(wú)風(fēng)險(xiǎn)↓↓

進(jìn)入第二步進(jìn)入第二步

標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)評(píng)估簡(jiǎn)化的實(shí)驗(yàn)評(píng)估第41頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二步轉(zhuǎn)基因植物與親本植物相比是否具有

更高的生態(tài)行為上的表現(xiàn)?

↓↓

種群替代實(shí)驗(yàn)種群替代實(shí)驗(yàn)↓↓

是否

↓↓

較高風(fēng)險(xiǎn)較低風(fēng)險(xiǎn)↓↓

進(jìn)入第三步分析結(jié)束

或?qū)ζ渖虡I(yè)化

生產(chǎn)重新考慮第42頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三步轉(zhuǎn)基因植物的雜草化趨勢(shì)是否增加?

↓

雜草化實(shí)驗(yàn)↓↓

是否

↓↓

較高風(fēng)險(xiǎn)較低風(fēng)險(xiǎn)↓↓對(duì)其商業(yè)化分析結(jié)束

生產(chǎn)重新考慮第43頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天2轉(zhuǎn)基因植物雜草化的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估生存競(jìng)爭(zhēng)力:競(jìng)爭(zhēng)力(與受體品種和當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)品種相比較的萌發(fā)率和生長(zhǎng)勢(shì))強(qiáng)則雜草化潛力大.繁殖能力:包括結(jié)實(shí)率和無(wú)性繁殖能力,繁殖能力越強(qiáng)則其種群替代能力也越強(qiáng).在野生環(huán)境和人工生境中的持續(xù)性:轉(zhuǎn)基因植物能否在不同生境中自生繁衍是其雜草化潛力的重要因素.落粒性及種子在土壤中的存活時(shí)期:雜草具有果實(shí)種子成熟期相差較大,邊成熟邊落粒,種子在土壤中保持長(zhǎng)時(shí)期活力的特性.適應(yīng)性和抗(耐)逆性:雜草的適應(yīng)性和抗(耐)逆性是否強(qiáng)于栽培植物.第44頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天四抗性基因漂移的安全性評(píng)價(jià)1

通過(guò)有性雜交發(fā)生的抗性基因漂移轉(zhuǎn)基因植物花粉傳播距離的測(cè)定

—確定安全距離和設(shè)置隔離帶的依據(jù)

研究傳粉距離的方法:直接觀察法誘餌植物檢測(cè)法轉(zhuǎn)基因植物傳粉距離及影響因子

不同轉(zhuǎn)基因植物的傳粉特性對(duì)傳粉距離的影響

轉(zhuǎn)基因植物在不同環(huán)境條件下傳粉距離的差異轉(zhuǎn)基因植物在不同氣象條件下傳粉距離的差異

轉(zhuǎn)基因植物釋放規(guī)模對(duì)傳達(dá)粉距離的影響第45頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天直接觀察法：

以轉(zhuǎn)基因植物樣方為中心，在不同方向以相同的

距離一般為10米）設(shè)置花粉收集器，使其中之

一正對(duì)風(fēng)向(以此計(jì)算收集的花粉粒數(shù)量)；

在盛花期計(jì)算每天每立方米空氣中的花粉粒數(shù)量

收集器花粉量/(收集器面積×風(fēng)速×?xí)r間)

誘餌植物檢測(cè)法：以轉(zhuǎn)基因植物樣方為中心,在不同方向和不同距離取一定面積種植誘餌植物;

收獲成熟的誘餌植物種子,分析其中轉(zhuǎn)基因存在

的頻率(DNA分析,或后代性狀分析).不足：前者包括了死花粉,后者則受到親和性影響第46頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天2轉(zhuǎn)基因植物與野生近緣種雜交結(jié)實(shí)率研究---花粉萌發(fā)、雜交結(jié)實(shí)率、雜種后代育性人工授粉條件下的雜交親和性研究

人工去雄-→套袋-→人工授粉-→套袋防串粉

親和性指數(shù)：飽滿(mǎn)種子粒數(shù)/授粉花蕾數(shù)雜交不親和性的表現(xiàn)程度：

花粉不萌發(fā)高不親和性

花粉管不能穿過(guò)柱頭

花粉管在花柱不同位置停止生長(zhǎng)

不能受精

雜種胚乳敗育，雜種胚生長(zhǎng)停滯

雜種結(jié)實(shí)，但雜種后代不育低不親和性第47頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第48頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第49頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天克服雜交不親和性---胚胎搶救

人工授粉后子房離體培養(yǎng)技術(shù)-→雜種雜種人工授粉后胚珠離體培養(yǎng)技術(shù)-→幼苗→育性人工授粉后幼胚離體培養(yǎng)技術(shù)-→鑒定觀察抗性基因流動(dòng)率估算—-開(kāi)放授粉

轉(zhuǎn)基因植物與野生近緣種混合種植→收集野生轉(zhuǎn)基因植物與野生近緣種隔行種植→近緣植物野生近緣植物圍繞轉(zhuǎn)基因植物種植→全部種子

攜抗性基因株數(shù)抗性基因流動(dòng)率計(jì)算：流動(dòng)率=

被檢則的植株數(shù)第50頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天3基因滲入基因滲入是轉(zhuǎn)基因及其控制的性狀從轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)入非轉(zhuǎn)基因植物(同品種,異品種,異種)的過(guò)程.向轉(zhuǎn)基因植物近緣野生種的基因滲入,決定于:轉(zhuǎn)基因植物與野生近緣種的雜交和回交

只有實(shí)現(xiàn)雜交才有可能向近緣野生植物基因滲入;

通過(guò)多次回交可使轉(zhuǎn)基因向近緣野生種擴(kuò)散;

雜交和回交后代適合度較高時(shí)基因漂移才穩(wěn)定.雜交和回交后代的適合度適合度實(shí)際上就是一種(類(lèi))生物與其他生物相比較時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)力.可分為營(yíng)養(yǎng)適合度和生殖適合度.營(yíng)養(yǎng)適合度：種子萌發(fā)、生長(zhǎng)勢(shì)、營(yíng)養(yǎng)體、光合能力.生殖適合度:開(kāi)花結(jié)實(shí)、花粉活力、種子數(shù)、種子活力.第51頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天五轉(zhuǎn)基因植物花粉漂移的三步評(píng)估法1基因流分析—轉(zhuǎn)基因能否流向近緣種雜草?轉(zhuǎn)基因植物與近緣雜草能否具備有性生殖能力不具有—-較低風(fēng)險(xiǎn),分析終止;有或難確定—-不能有性雜交,分析終止;

能有性雜交,進(jìn)入下一步.是否存在與轉(zhuǎn)基因植物有雜交親和性的近緣種

不存在—-較低風(fēng)險(xiǎn),分析終止;

存在或難確定—-進(jìn)入下一步.轉(zhuǎn)基因植物與近緣種授粉方式是否利于基因流出入

否---較低風(fēng)險(xiǎn),期分析終止;是或不確定---進(jìn)入下一步.第52頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)基因植物與近緣種是否花期相遇

否---較低風(fēng)險(xiǎn),分析終止;

是或難確定---進(jìn)入下一步.轉(zhuǎn)基因植物與近緣種是否相同

否---較低風(fēng)險(xiǎn),分析終止;

是或難確定---進(jìn)入下一步.轉(zhuǎn)基因植物與近緣種在田間條件下能否自然異花傳粉、受精并產(chǎn)生有活力的可育后代

不能---較低風(fēng)險(xiǎn),分析終止；

能或不確定---進(jìn)入下一步分析.雜種

間隔種植→收集種子→尋雜種種子→確定雜交率(實(shí)驗(yàn)至少進(jìn)行兩年)雜種活力第53頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天2

野生雜草轉(zhuǎn)入基因后的生態(tài)行為分析轉(zhuǎn)入基因后在種群替代實(shí)驗(yàn)中是否比原雜草有更好的表現(xiàn)?否---風(fēng)險(xiǎn)較低,終止分析;是---風(fēng)險(xiǎn)較高,重新考慮其商業(yè)應(yīng)用

或進(jìn)入第三步.3轉(zhuǎn)基因的雜草植株的雜草化實(shí)驗(yàn)是否在生態(tài)上有強(qiáng)的行為表現(xiàn),雜草化趨勢(shì)是否增加?是---風(fēng)險(xiǎn)較高,重新考慮其商業(yè)應(yīng)用.否---風(fēng)險(xiǎn)較低,分析終止.第54頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天六鑒定轉(zhuǎn)基因存在的方法生物學(xué)性狀檢測(cè):用抗性條件(除草劑、害蟲(chóng)、逆境),檢測(cè)植物體或幼苗的抗性.等位酶分析:用酶學(xué)方法檢測(cè)植物組織是否存在轉(zhuǎn)基因所表達(dá)的特異酶活性,確定雜種后代植株(具有父、母本酶帶).細(xì)胞遺傳學(xué)檢測(cè):檢查是否存在雜種核型血清學(xué)檢測(cè):通抗原抗體反應(yīng)檢查是否存在轉(zhuǎn)基因表達(dá)產(chǎn)物(蛋白質(zhì)或酶).分子生物學(xué)檢測(cè):用PCR或分子雜交方法,檢測(cè)是否存在轉(zhuǎn)基因的DNA序列.第55頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天生物學(xué)性狀檢測(cè)第56頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天酶學(xué)檢測(cè)

DNA檢測(cè)第57頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)主要轉(zhuǎn)基因植物安全性評(píng)價(jià)

一轉(zhuǎn)基因水稻的安全性評(píng)價(jià)20世紀(jì)80年代開(kāi)始抗除草劑(草甘磷,草銨磷,咪唑啉酮)轉(zhuǎn)基因水稻的研究.我國(guó)已發(fā)放兩個(gè)抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因稻的安全證書(shū).由于目前轉(zhuǎn)基因水稻均為轉(zhuǎn)抗除草劑基因或轉(zhuǎn)抗蟲(chóng)基因,出于安全性考慮,轉(zhuǎn)基因水稻仍未大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn).水稻雖是自花受粉作物,且花粉散落后其活力持續(xù)時(shí)間較短,但仍存在基因漂移可能性.第58頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第59頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天1

與雜草稻的基因漂移雜草稻又稱(chēng)雜草型稻或水稻雜種系,與栽培稻同屬同種,在東南亞已成為最普遍的稻田雜草,在我國(guó)北方稻區(qū)和華中稻區(qū)也呈蔓延趨勢(shì).雜草稻變異類(lèi)型豐富,生長(zhǎng)茂盛,抗逆性強(qiáng),邊成熟邊落粒,有較強(qiáng)休眠性;且與栽培稻營(yíng)養(yǎng)要求相同,對(duì)除草劑反應(yīng)一致,故很難對(duì)其進(jìn)行有效的控制.雜草稻與栽培稻能自然雜交結(jié)實(shí),如果相鄰種植,存在著轉(zhuǎn)基因稻向雜種稻基因漂移的可能性.轉(zhuǎn)移了抗性基因的雜草稻往往具有更強(qiáng)的生存競(jìng)爭(zhēng)力,有可能對(duì)水稻生產(chǎn)形成較大的威脅.第60頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第61頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天2與野生稻的基因漂移全球野生稻有22種,我國(guó)分布有3種野生稻,即:普通野生稻、藥用野生稻和疣粒野生稻.其中普通野生稻是栽培稻的近緣祖先.野生稻具有蔓生性和再生性,傳粉特性和散粉后的持續(xù)活力均強(qiáng)于栽培稻,且野生稻的抗逆性和適應(yīng)性強(qiáng),若控制不得法,

有可能成為田間雜草.野生稻與栽培稻雜交有一定的育性,若兩者相鄰種植,

存在轉(zhuǎn)基因稻向野生稻基因漂移的可能性.轉(zhuǎn)基因稻向野生稻基因漂移與它們之間的親緣關(guān)系密切相關(guān).已有實(shí)驗(yàn)證據(jù)顯示,漂移至普通野生稻較易,漂移至藥用野生稻的可能性極小.第62頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第63頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天3與雜草的基因漂移稗草是全球性的水稻惡性雜草,分布范圍廣,數(shù)量大,繁殖力強(qiáng),種類(lèi)多,如不控制將給水稻生產(chǎn)帶來(lái)較大的產(chǎn)量損失.在稗草的競(jìng)爭(zhēng)干擾下,水稻減產(chǎn)主要與稗草密度增大引起水稻分蘗數(shù)減少有關(guān).雖然上世紀(jì)50年代至70年代有一些稻稗雜交獲得雜種后代的報(bào)道,但近20年來(lái)通過(guò)嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)均表明:轉(zhuǎn)基因稻與多種稗草之間存在著雜交不親和性,并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)抗性基因漂移到稗草中.第64頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第65頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天二轉(zhuǎn)基因油菜的安全性評(píng)價(jià)油菜屬十字花科蕓苔屬,泛指能用于收籽榨油的種類(lèi).我國(guó)栽培的油菜主要有

白菜型油菜、甘藍(lán)型油菜和芥菜型油菜,其中以甘藍(lán)型油菜居多.目前培育成功的轉(zhuǎn)基因油菜是甘藍(lán)型油菜,主要為抗除草劑轉(zhuǎn)基因油菜.油菜是異花授粉作物,多數(shù)為蟲(chóng)媒傳粉,其花粉傳播距離較遠(yuǎn),花粉活力持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),油菜近緣種分布廣泛,發(fā)生基因漂移的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大.我國(guó)是十字花科植物的多樣性起源中心,油菜的近緣種多,且有一些是危害較嚴(yán)重的雜草,對(duì)轉(zhuǎn)基因油菜基因漂移更應(yīng)引起重視.第66頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第67頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天1

油菜的近緣種蕓苔屬約有150種,根據(jù)其核型的染色體組成,認(rèn)為該屬是由3個(gè)基本種演化而成的.包括3類(lèi)二倍體種和3類(lèi)四倍體種.蕓苔屬除作為油料作物外,許多種類(lèi)是食用蔬菜.白菜類(lèi)

甘藍(lán)型

甘藍(lán)類(lèi)2N=20

AA2N=38AACC2N=18

CC

芥菜型2N=36AABB黑芥2N=34BBCC芥菜類(lèi)2N=16BB第68頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天

甘藍(lán)型油菜第69頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天白菜型油菜第70頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天芥菜型油菜第71頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天2轉(zhuǎn)基因油菜向近緣種的基因漂移甘藍(lán)型油菜是異源四倍體(AACC),與其同類(lèi)型油菜和白菜類(lèi)(AA)及甘藍(lán)類(lèi)(CC)均存在著不同程度的雜交親和性.回交后代育性增加.芥菜型油菜(AABB)與黑芥(BBCC也稱(chēng)埃塞俄比亞芥)和芥菜類(lèi)(BB)雜交較易.回交后代育性增加.國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)表明,不論是人工雜交還是自然異交,均存在著轉(zhuǎn)基因油菜的抗性基因向其近緣種漂移的可能性;與十字花科其他屬間雜交,也有個(gè)別能得到極少量雜交種子.我國(guó)學(xué)者研究表明,轉(zhuǎn)基因油菜的抗除草劑基因能夠向其近緣野生油菜轉(zhuǎn)移.第72頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天3轉(zhuǎn)基因油菜向野芥菜的基因漂移野芥菜是栽培芥菜型油菜自逸并長(zhǎng)期適應(yīng)野生和栽培環(huán)境的產(chǎn)物.其生境呈現(xiàn)多樣性并形成多種類(lèi)型,

適應(yīng)性廣,

已成為較高危害性的田間雜草.如果轉(zhuǎn)基因油菜的抗性基因漂移到野芥菜中,將提高其生存競(jìng)爭(zhēng)力,給有效防除野芥菜帶來(lái)困難.甘藍(lán)型和芥菜型油菜與野芥菜的雜交親和性都很高,而白菜型油菜與野芥菜的交親和性較低,但仍能獲得少數(shù)雜交種子.雖然雜種一代的適合度沒(méi)有增加或有所降低,但回交后代的適合度隨回交代數(shù)而逐代上升.

實(shí)驗(yàn)表明,轉(zhuǎn)基因芥菜型油菜和轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)型油菜都有可能把抗除草除草劑基國(guó)漂移到野芥菜中.第73頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第74頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天三轉(zhuǎn)基因棉花的安全性評(píng)價(jià)抗蟲(chóng)性是轉(zhuǎn)基因棉花的主要特性,其安全性評(píng)價(jià)集中在抗蟲(chóng)基因的漂移及應(yīng)用的安全性等方面.1抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因棉花雜草化的可能性抗蟲(chóng)棉雜草化的可能性決定于其比親本植物或其野生近緣種是否有更強(qiáng)的生存競(jìng)爭(zhēng)力,可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究:種子活力及越冬性.有些抗蟲(chóng)棉種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)比常規(guī)棉花高,有些則較低.但活力指數(shù)略低,種子活力和越冬性沒(méi)有提高.生長(zhǎng)勢(shì).差別不大,一般前期生長(zhǎng)慢,株偏小.抗逆性.除抗蟲(chóng)性外,其他指標(biāo)沒(méi)有提高.第75頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天第76頁(yè),共86頁(yè)，2024年2月25日，星期天2

轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉基因漂移的可能性我國(guó)野外環(huán)境中不存在野生棉屬種類(lèi),不存在抗蟲(chóng)棉基因漂移到棉花野生種的風(fēng)險(xiǎn).但半野生棉屬有中棉、海島棉和陸地棉.中棉染色體組和倍性與轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉(陸地棉)有很大差異,雜交不親和,抗蟲(chóng)棉向中棉基因漂移的可能性較小;陸地棉與海島棉和半野生陸地棉的雜交能產(chǎn)生可育的種子,因此抗蟲(chóng)棉的抗性基因逃逸到海島棉和半野生陸地棉的可能性大.與棉花同為錦葵科的許多雜草如苘麻、野西瓜、圓葉錦葵、梵天花(野棉花)、肖梵天花等,由于種群數(shù)量大,

一旦發(fā)生基因漂移,

后果將很?chē)?yán)重.第77頁(yè),共86頁(yè)，2024