第五章 动植物用转基因微生物的安全性

将病原微生物的主要的保护性免疫原基因转移到非 致病的微生物中表达，可从其培养物中分离制备出 亚单位疫苗试剂。 • 转基因活疫苗：活疫苗是指将病原微生物在人工诱 发突变，失去致病性但保留免疫原性、繁衍能力和 剩余毒力的无毒或弱毒病原微生物。 活疫苗接种后在人体内有一定程度的繁殖或复制， 类似一次轻型的自然感染，但不导致人发病。 转基因活疫苗根据其外源基因载体可分为病毒活载 体疫苗和细菌活载体疫苗。前者针对病毒病，后者 针对细菌性疾病。 • 转基因活疫苗已在全球范围开展科技研发和应用研 究，将成为今后疫苗制剂的主要趋势。
2 转基因微生物肥料
• 转基因微生物肥料主要是遗传改良的联合固氮菌 和根瘤菌，是采用基因工程技术对外源固氮基因 及其调控基因进行转移至受体微生物而构建出来 的新型重组固氮菌。 • 由于铵对固氮菌的固氮有一定的阻遏作用，构建 耐铵或泌铵的固氮工程菌株将能减轻铵对固氮的 阻遏作用，明显提高其固氮效率。 • 美Rearch Seeds公司的转基因根瘤菌RMBPC-2 已于1997年获准进行商业化生产；我国中科院、 广东微生物所和中科院上海植生所研制的联合固 氮菌AC-1541已获准在辽宁生产；中科院植物所 和中国农大联合研究的玉米联合固氮耐铵工程菌 E7已获准在黑龙江进行环境释放。
• 植物用转基因微生物主要是指通过重组DNA微生物 研制的、直接应用于植物上的具有杀虫、防病、 固氮、生长调节等作用的微生物。 • 转基因微生物释放可能会带来一系列安全问题， 事前须对其在环境中的基因转移潜力、存活能力、 扩散能力及对生态系统的潜在影响等进行安全评 价，并探索有效的检测方法和风险评价策略．
第五章 动植物用转基因 微生物的安全性
第一节
第二节
动植物用转基因微生物概况
动物用转基因微生物安全性评价
第三节
第四节
植物用转基因微生物安全性评价
动植物用转基因微生物安全管理
• 以微生物为受体的转ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ因生物称为转基因微生物。 • 微生物是转基因最常用的转化材料，转基因微生 物比较容易培育，应用也最广泛。例如，生产奶 酪的凝乳酶，以往只能从杀死的小牛胃中获得， 现利用转基因微生物已能够使凝乳酶在体外大量 产生，避免了小牛的无辜死亡，也降低了成本。 • 如果把一种微生物的抗药性基因或其他基因转入 另一种微生物中，使之具有抗药性，或将动植物 基因转入微生物中。这种后来具有抗药性或其他 新性状的微生物即为转基因微生物。例如，开始 时不具有产苏氨酸、天冬氨酸、凝血蛋白等，后 经导入外源基因而获得产苏氨酸、天冬氨酸、凝 血蛋白等的微生物均为转基因微生物。
产植酸酶的转基因重组毕氏酵母菌
2 基因工程疫苗
• 利用重组DNA技术研制的疫苗，包括：亚单位疫 苗、活载体疫苗和基因缺失疫苗。我国经批准进 入商业化生产的有狂犬病疫苗和牛羊腹泻疫苗； 通过安全性评估的有鸡传染性喉气管炎疫苗、禽 流感疫苗、鸡痘疫苗等。 • 基因工程亚单位疫苗：利用微生物的某种表面结 构成分(抗原)制成不含有核酸、能诱发机体产生 抗体的疫苗称为亚单位疫苗。它是一种保留病原 体中有效免疫原成分,而去除其无效或有害成分的 单纯疫苗。例如,只含霍乱毒素B亚单位制成的霍 乱毒素B亚单位疫苗；用狂犬病毒主要抗原粘附在 脂质体上制成的狂犬病毒免疫体亚单位疫苗；以 及麻疹病毒亚单位疫苗；等等.
• 相对于传统化学合成农药，生物农药具有安全、 高效、针对性强等优点，在人们环保意识不断增 强的今天，生物农药受到越来越多的重视，在全 球的市场需求稳步攀升。 • 随着转基因作物的增加，病虫害综合防治措施的 应用，以及有机农业的不断扩大，预计在未来数 年生物农药的研发将取得更多突破性的进展。 • 生物农药的主要发展趋势为：以基因重组为核心 高技术竞争日趋激烈，关键技术创新显著加快； 转基因生物农药新品种不断涌现，其研发和应用 向更安全和更环保方向发展；产品更新换代速度 加快，已成为涉农工业最具前景的发展领域。
一、动物用转基因微生物的发展概况
1 转基因微生物饲料添加剂
• 酶制剂(重组酶)：利用高产能和生产饲料酶的基因 工程菌，添加于饲料中，提高饲料的效价。如产植 酸酶的重组毕氏酵母菌(2000年许可证)。 • 抗菌肽：抗菌肽对水生生物常见病如大肠杆菌、沙 门氏菌等具有广谱杀菌作用，具有良好的应用前景。 2004年农业部批准转抗菌肽基因酵母生产的抗菌肽 制剂的效价达5000U/ml • 重组生长素：GH由脑下垂体分泌，能促进动物的 生长发育，加速蛋白质合成，但在鱼类体内含量极 微。将鱼GH基因转入微生物中大量生产重组鱼生 长素，作为添加剂具有很强的促生长作用。
1 转基因生物农药
• 杀虫转基因微生物 转基因病毒杀虫剂：通过基因工程方法将外源杀虫基 因如蝎子神经毒素基因等与昆虫病毒重组，使重组病 毒杀虫速度和毒性提高，或成为双价杀虫剂； 转Bt基因杀虫剂：将来自苏氏杆菌的Bt基因导入受体 菌株中，利用受体菌或载体的增效基因，制备效力更 强和更持久的基因工程菌，以菌体或分离的Bt 毒蛋白 制造杀虫剂。在国外已有10多种制剂投入商业化生产。 • 防病转基因微生物：通过对生防菌进行基因改良，使 之获得对多种病害有拮抗活性，或增强抗菌活性。 将外源几丁质酶基因转入一些木霉菌、枯草杆菌的菌 株中，使其产生更强烈的抑菌作用。 将一些杀虫基因转移到生防菌中，可使其同时具有防 病和杀虫的功效。
让 微 生 物 制 造 然 料 含 油 细 菌
----
嗜汞细菌----能清除汞污染
第一节 动植物用转基因微生物概况
• 根据转基因微生物的用途，可分为动物用转基因 微生物、植物用转基因微生物和医药用转基因微 生物三大类。 • 动物用转基因微生物是应用于动物的活疫苗、饲 料添加剂和其他用途的转基因微生物。
二、植物用转基因微生物的发展概况
§应用重组DNA技术有目的地改变微生物或其产品 的遗传性状和生物学活性,可进一步增强杀虫防病 效果、扩大作用谱、延长田间持效期、从而提高 农业生产的经济效益。 §各国获准进入田间释放的转基因微生物主要为转 苏云金芽孢杆菌遗传工程菌和转基因根瘤菌等活 体产品，转基因病毒杀虫剂、防病转基因微生物。 §我国已构建转基因工程菌近百株，有十多株转基 因微生物处于安全性评价和田间试验，6种菌经安 全性评价后进入环境释放，5种菌剂完成产品登记， 其中的联合固氮菌和高效广谱的抗性基因工程菌 BMB820Bt已进入商品化生产。