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      轉(zhuǎn)基因植物的安全性評(píng)價(jià)

      放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-06-28
        毫無(wú)疑問(wèn),植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)將為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)一場(chǎng)新的革命,它將為農(nóng)作物的持續(xù)增產(chǎn)和解決全球人口爆炸所造成的糧食危機(jī)做出巨大貢獻(xiàn)。但也有人對(duì)這一技術(shù)持懷疑態(tài)度,認(rèn)為目前人類還不能對(duì)它的潛在危險(xiǎn)性做出正確的評(píng)價(jià)。因此,在大規(guī)模應(yīng)用前有必要對(duì)轉(zhuǎn)基因植物的安全性進(jìn)行更深入的研究和分析。
        一、為什么要對(duì)轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)?
        傳統(tǒng)的育種技術(shù)是通過(guò)植物種內(nèi)或近緣種間的雜交將優(yōu)良性狀組合到一起,從而創(chuàng)造產(chǎn)量更高或品質(zhì)更佳的新品種。這一技術(shù)對(duì)本世紀(jì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn),但其限制因素是基因交流范圍有限,很難滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在21世紀(jì)持續(xù)高速發(fā)展的要求。轉(zhuǎn)基因植物是指利用重組DNA技術(shù)將克隆的優(yōu)良目的基因?qū)胫参锛?xì)胞或組織,并在其中進(jìn)行表達(dá),從而使植物獲得新的性狀。這一技術(shù)克服了植物有性雜交的限制,基因交流的范圍無(wú)限擴(kuò)大,可將從細(xì)菌、病毒、動(dòng)物、人類、遠(yuǎn)緣植物甚至人工合成的基因?qū)胫参,所以其?yīng)用前景十分廣闊。如將抗草甘膦的基因轉(zhuǎn)入大豆,使大豆對(duì)這種除草劑產(chǎn)生抗性,從而大大簡(jiǎn)化了控制大豆雜草的措施。這一轉(zhuǎn)基因大豆在1995年被美國(guó)環(huán)保局批準(zhǔn),進(jìn)入大田生產(chǎn),其推廣種植面積到2000年已達(dá)2580萬(wàn)公頃,占全世界大豆總面積的36%。
        從理論上說(shuō),轉(zhuǎn)基因技術(shù)和常規(guī)雜交育種都是通過(guò)優(yōu)良基因重組獲得新品種的,但常規(guī)育種的安全性并未受到人們的質(zhì)疑。其主要理由是常規(guī)育種是模擬自然現(xiàn)象進(jìn)行的,基因重組和交流的范圍很有限,僅限于種內(nèi)或近緣種間。并且,在長(zhǎng)期的育種實(shí)踐中并未發(fā)現(xiàn)什么災(zāi)難性的結(jié)果。而轉(zhuǎn)基因技術(shù)則不同,它可以把任何生物甚至人工合成的基因轉(zhuǎn)入植物。因?yàn)檫@種事件在自然界是不可能發(fā)生的,所以人們無(wú)法預(yù)測(cè)將基因轉(zhuǎn)入一個(gè)新的遺傳背景中會(huì)產(chǎn)生什么樣的作用,故而對(duì)其后果存在著疑慮。而消除這一疑慮的有效途徑就是進(jìn)行轉(zhuǎn)基因植物的安全性評(píng)價(jià)。也就是說(shuō)要經(jīng)過(guò)合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和嚴(yán)密科學(xué)的試驗(yàn)程序,積累足夠的數(shù)據(jù)。人們根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以判斷轉(zhuǎn)基因植物的田間釋放或大規(guī)模商品化生產(chǎn)是否安全。對(duì)試驗(yàn)證明安全的轉(zhuǎn)基因植物可以正式用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),而對(duì)存在安全隱患的則要加以限制,避免危及人類生存以及破壞生態(tài)環(huán)境。只有這樣,我們才能揚(yáng)長(zhǎng)避短,充分發(fā)揮轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的巨大應(yīng)用潛力。
        二、轉(zhuǎn)基因植物安全性評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容
        目前對(duì)轉(zhuǎn)基因植物的安全性評(píng)價(jià)主要集中在兩個(gè)方面,一個(gè)是環(huán)境安全性,另一個(gè)是食品安全性。
       。ㄒ唬┺D(zhuǎn)基因植物的環(huán)境安全性
        環(huán)境安全性評(píng)價(jià)要回答的核心問(wèn)題是轉(zhuǎn)基因植物釋放到田間去是否會(huì)將基因轉(zhuǎn)移到野生植物中,或是否會(huì)破壞自然生態(tài)環(huán)境,打破原有生物種群的動(dòng)態(tài)平衡。
        轉(zhuǎn)基因植物演變成農(nóng)田雜草的可能性:植物在獲得新的基因后會(huì)不會(huì)增加其生存競(jìng)爭(zhēng)性,在生長(zhǎng)勢(shì)、越冬性、種子產(chǎn)量和生活力等方面是否比非轉(zhuǎn)基因植株強(qiáng)。若轉(zhuǎn)基因植物可以在自然生態(tài)條件下生存,勢(shì)必會(huì)改變自然的生物種群,打破生態(tài)平衡。從目前在水稻、玉米、棉花、馬鈴薯、亞麻、蘆筍等轉(zhuǎn)基因植物的田間試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,轉(zhuǎn)基因植物在生長(zhǎng)勢(shì)、越冬能力等方面并不比非轉(zhuǎn)基因植株強(qiáng),也就是說(shuō)大多數(shù)轉(zhuǎn)基因植物的生存競(jìng)爭(zhēng)力并沒有增加,故一般不會(huì)演變?yōu)檗r(nóng)田雜草。
        基因漂流到近緣野生種的可能性:在自然生態(tài)條件下,有些栽培植物會(huì)和周圍生長(zhǎng)的近緣野生種發(fā)生天然雜交。從而將栽培植物中的基因轉(zhuǎn)入野生種中。若在這些地區(qū)種植轉(zhuǎn)基因植物,則轉(zhuǎn)入基因可以漂流到野生種中,并在野生近緣種中傳播。在進(jìn)行轉(zhuǎn)基因植物安全性評(píng)價(jià)時(shí),我們應(yīng)從兩個(gè)方面考慮這一問(wèn)題。一個(gè)是轉(zhuǎn)基因植物釋放區(qū)是否存在與其可以雜交的近緣野生種。若沒有,則基因漂流就不會(huì)發(fā)生。如在加拿大種植轉(zhuǎn)基因棉花,因沒有近緣野生種存在則不可能發(fā)生基因轉(zhuǎn)移。同樣,在中國(guó)種植轉(zhuǎn)基因玉米,因沒有野生大芻草,所以也不會(huì)發(fā)生基因漂流。另一個(gè)可能是存在近緣野生種,基因可從栽培植物轉(zhuǎn)移到野生種中。這時(shí)就要分析考慮基因轉(zhuǎn)移后會(huì)有什么效果。如果是一個(gè)抗除草劑基因,發(fā)生基因漂流后會(huì)使野生雜草獲得抗性,從而增加雜草控制的難度。特別是若多個(gè)抗除草劑基因同時(shí)轉(zhuǎn)入一個(gè)野生種,則會(huì)帶來(lái)災(zāi)難。但若是品質(zhì)相關(guān)基因等轉(zhuǎn)入野生種,由于不能增加野生種的生存競(jìng)爭(zhēng)力,所以影響也不大。
        對(duì)自然生物類群的影響:在植物基因工程中所用的許多基因是與抗蟲或抗病性有關(guān)的,其直接作用對(duì)象是生物。如轉(zhuǎn)入Bt殺蟲基因的抗蟲棉,其目標(biāo)昆蟲是棉鈴蟲和紅鈴蟲等植物害蟲,如大面積和長(zhǎng)期使用,昆蟲有可能對(duì)抗蟲棉產(chǎn)生適應(yīng)性或抗性,這不僅會(huì)使抗蟲棉的應(yīng)用受到影響,而且會(huì)影響B(tài)t農(nóng)藥制劑的防蟲效果。為了解決這個(gè)問(wèn)題,在抗蟲棉推廣時(shí)一般要求種植一定比例的非抗蟲棉,以延緩昆蟲產(chǎn)生抗性。除了目標(biāo)昆蟲外,我們還要考慮轉(zhuǎn)基因植物對(duì)非靶昆蟲的影響。如有人用Bt蛋白飼料喂棉田中6種非靶昆蟲,當(dāng)殺蟲蛋白濃度高于控制目標(biāo)昆蟲濃度100倍時(shí),對(duì)非靶昆蟲均未出現(xiàn)可見的生長(zhǎng)抑制。另外,Bt蛋白對(duì)有益昆蟲如蜜蜂、瓢蟲等都無(wú)毒性。
       。ǘ┺D(zhuǎn)基因植物的食品安全性
        食品安全性也是轉(zhuǎn)基因植物安全性評(píng)價(jià)的一個(gè)重要方面。經(jīng)合組織1993年提出了食品安全性評(píng)價(jià)的實(shí)質(zhì)等同性原則。如果轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)產(chǎn)品具有實(shí)質(zhì)等同性,則可以認(rèn)為是安全的。如轉(zhuǎn)病毒外殼蛋白基因的抗病毒植物及其產(chǎn)品與田間感染病毒的植物生產(chǎn)的產(chǎn)品都帶有外殼蛋白,這類產(chǎn)品應(yīng)該認(rèn)為是安全的。若轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)產(chǎn)品不存在實(shí)質(zhì)等同性,則應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的安全性評(píng)價(jià)。在進(jìn)行實(shí)質(zhì)等同性評(píng)價(jià)時(shí),一般需要考慮以下一些主要方面。
        有毒物質(zhì)。必須確保轉(zhuǎn)入外源基因或基因產(chǎn)物對(duì)人畜無(wú)毒。如轉(zhuǎn)Bt殺蟲基因玉米除含有Bt殺蟲蛋白外,與傳統(tǒng)玉米在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量等方面具有實(shí)質(zhì)等同性。要評(píng)價(jià)它作為飼料或食品的安全性,則應(yīng)集中研究Bt蛋白對(duì)人畜的安全性。目前已有大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明Bt蛋白只對(duì)少數(shù)目標(biāo)昆蟲有毒,對(duì)人畜絕對(duì)安全。
        過(guò)敏源。在自然條件下存在著許多過(guò)敏源。在基因工程中如果將控制過(guò)敏源形成的基因轉(zhuǎn)入新的植物中,則會(huì)對(duì)過(guò)敏人群造成不利的影響。所以,轉(zhuǎn)入過(guò)敏源基因的植物不能批準(zhǔn)商品化。如美國(guó)有人將巴西堅(jiān)果中的2S清蛋白基因轉(zhuǎn)入大豆,雖然使大豆的含硫氨基酸增加,但也未獲批準(zhǔn)進(jìn)入商品化生產(chǎn)。另外還要考慮營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量等。
        三、國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)基因植物的
        安全性評(píng)價(jià)概況
       。ㄒ唬﹪(guó)外轉(zhuǎn)基因植物的安全性評(píng)價(jià)
        世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家和部分發(fā)展中國(guó)家都已制定了各自對(duì)轉(zhuǎn)基因生物(包括植物)的管理法規(guī),負(fù)責(zé)對(duì)其安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)和監(jiān)控。如美國(guó)是在原有聯(lián)邦法律的基礎(chǔ)上增加轉(zhuǎn)基因生物的內(nèi)容,分別由農(nóng)業(yè)部動(dòng)植物檢疫局、環(huán)保署及聯(lián)邦食品和藥物局負(fù)責(zé)環(huán)境和食品兩個(gè)方面的安全性評(píng)價(jià)和審批。由于各國(guó)在法規(guī)和管理方面存在著很大的差異,特別是許多發(fā)展中國(guó)家尚未建立相應(yīng)的法律法規(guī),一些國(guó)際組織如經(jīng)合組織(OECD)、聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織(U?NIDO)、糧農(nóng)組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)等在近年來(lái)都組織和召開了多次專家會(huì)議,積極組織國(guó)際間的協(xié)調(diào),試圖建立多數(shù)國(guó)家(尤其是發(fā)展中國(guó)家)能夠接受的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)一管理標(biāo)準(zhǔn)和程序。但由于存在許多爭(zhēng)議,目前尚未形成統(tǒng)一的條文。
        總體來(lái)說(shuō),美國(guó)和加拿大對(duì)轉(zhuǎn)基因植物的管理較為寬松。美國(guó)在2000年種植的轉(zhuǎn)基因作物面積3030萬(wàn)公頃,占當(dāng)年全世界轉(zhuǎn)基因作物種植面積的70%。若再加上加拿大和阿根廷,這三國(guó)種植的轉(zhuǎn)基因作物占全世界的98%。與此形成鮮明對(duì)照的是歐洲國(guó)家。從研究水平上來(lái)說(shuō),歐洲國(guó)家,特別是英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域都開展了廣泛深入的研究,開發(fā)出一批可用于生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因作物。但直到現(xiàn)在,歐洲作為商品種植的轉(zhuǎn)基因作物還很少。歐洲的消費(fèi)者很難接受轉(zhuǎn)基因食品。
       。ǘ┪覈(guó)轉(zhuǎn)基因植物的安全性評(píng)價(jià)
        國(guó)家科委在1993年12月發(fā)布了"基因工程安全管理辦法"。根據(jù)這一原則,農(nóng)業(yè)部在1996年7月頒布了"農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法"。按照本"實(shí)施辦法"的規(guī)定,農(nóng)業(yè)部設(shè)立了農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理辦公室,并成立了農(nóng)業(yè)生物基因工程安全委員會(huì),負(fù)責(zé)全國(guó)農(nóng)業(yè)生物遺傳工程體及其產(chǎn)品的中間試驗(yàn)、環(huán)境釋放和商品化生產(chǎn)的安全性評(píng)價(jià)。從1997年開始,農(nóng)業(yè)部的安全委員會(huì)每年受理兩次申請(qǐng)。截止去年,農(nóng)業(yè)部共受理了8批200多項(xiàng)申請(qǐng),批準(zhǔn)轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉,反義RNA技術(shù)延熟番茄、改變花色的矮牽牛、抗病毒的甜椒和番茄的商品化生產(chǎn)。
       

       

       
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