转基因植物的类型及安全性问题

转基因植物

班级：10级生物技术及应用

学号：103207031045

姓名：贾丽丽

转基因植物的类型及安全性问题

摘要：植物转基因技术是指把从动物、植物或微生物中分离得到的基因，通过各种方法转移到植物的基因组中，使之稳定遗传并赋予植物新的农艺性状，如抗虫、抗病、抗逆、高产、优质等。随着现代生物技术的迅速发展，植物转基因技术方兴未艾。转基因植物的研究主要在于改进植物的品质，改变生长周期或花期等提高其经济价值或观赏价值；作为某些蛋白质和次生代谢产物的生物反应器，进行大规模生产；研究基因在植物个体发育中，以及正常生理代谢过程中的功能。

关键词：转基因植物；类型；潜在危害；安全性评价

植物转基因技术就是将优良性状的目的基因导入植物细胞或组织，并在其中进行表达，从而使植物获得新的性状。

转基因植物有以下几种类型：

1.抗病转基因植物：如抗病毒转基因烟草

2.抗虫转基因植物：如抗虫棉

3.抗逆转基因植物：如抗旱、抗盐碱

4.抗除草剂转基因植物：如抗除草剂转基因玉米、大豆、棉花、油菜

5.改良品质转基因植物：如转V A水稻

6转基因药品植物：如生产霍乱疫苗的胡萝卜

（一）抗病转基因植物

中国农业科学院生物技术研究所已成功地人工合成和改造了来自天蚕蛾的抗菌肽基因，并导入我国马铃薯主栽品米粒，获得抗病性提高I∽Ⅲ级的抗青枯病的转基因株系，现已经农业部批准在四川省进行环境释放。目前抗菌肽基因已经供给国内10多家研究单位，进行抗水稻白叶枯病、马铃薯软腐病、花生和番茄的青枯病、大白菜软腐病、柑桔细菌性溃疡病、桑树和桉树青枯病、樱桃根肿病等抗细菌病基因工程研究。

白叶枯病也是危害水稻生产的最为严重的病害之一。中国农业科学院生物技术研究所与国外合作研制成功的转Xa21基因抗白叶枯病水稻明恢63株系已分别在安徽省和海南省进行环境释放；华中农业大学和中国科学院遗传所研制的转Xa21基因抗白叶枯病水稻也分别进入中试阶段。

真菌病也是严重影响农作物生产的一类病害。中国农业科学院生物技术研究所与中国科学院上海植物生理研究所等单位合作，成功地克隆和修饰了植物来源的几丁质酶基因和葡萄糖氧化酶基因，通过花粉管通道法分别将这两个基因导入棉花，获得了抗黄萎病和枯萎病和枯萎的转基因棉花，这些株系在病圃中表现良好，现已进入中试阶段。

在抗病毒的基因工程方面，国内也取得了很好进展。北京大学克隆了

烟草花叶病毒TMV、黄瓜花叶病毒CMV、马铃薯X病毒等中国株系以及水稻矮缩病毒的外壳蛋白基因，研制成功的抗黄瓜花叶病毒甜椒和番茄都已经分别在云南和福建进入中试或环境释放。中国农业科学院油料研究所研制的转基因抗条纹病毒花生、北京市农林科学院蔬菜研究中心培育成的抗芜菁花叶病毒白菜和新疆农科院核技术生物技术所获得的抗黄瓜花叶病毒转基因甜瓜都已分别进入中试。此外，国内一些研究单位还获得了抗环斑病毒（PRSV）的番木瓜，抗黄矮病和黄花叶病毒的小麦等抗病毒病的基因工程植株。

(二)抗虫转基因植物

在国家“863”计划的支持下，中国农业科学院生物技术研究所成功地人工合成和改造了植物抗虫害的Bt基因，获得了高抗棉铃虫的转基因棉花品种和品系。此外，中国农业科学院棉花所、南京农业大学和山西省农科院棉花所等单位还以转基因抗虫棉为亲本，育成了一批抗虫能力在80%以上，单产比主栽品种高15%以上的转基因抗虫杂交棉组合。拥有我国自主知识产权的抗虫棉花的育成和大面积推广应用，标志着我国转基因植物研究开始进入产业化发展阶段。

为了有效控制水稻害虫的危害，中国农业科学院生物技术研究所和华中农业大学合作成功地获得了转Bt基因杂交水稻，对二化螟、三化螟和稻纵卷叶螟的毒杀效果达到95%。浙江农业大学（现已并入浙江大学）也成功地将Bt基因导入水稻早稻品种。目前转Bt基因抗螟虫水稻已进入环境释放阶段。中国科学院遗传所研制成功的转CpTl基因抗虫水稻也分别获准在北京、福建和山西进入中间试验和环境释放。此外，中国农业大学研制的转基因抗玉米螟玉米、复旦大学遗传所研制的转基因抗褐习虱水稻、中国科学院微生物研究所和中国林业科学院林研所研制的抗虫转基因杨树也都进入环境释放阶段。

（三）抗逆转基因植物

我国在抗盐基因工程上已取得了一些进展，先后克隆了脯氨酸合成酶（proA），山菠菜碱脱氢酶（BADH），磷酸甘露醇脱氢酶（mtl）及磷酸山梨醇脱氢酶（gutD）等与耐盐相关基因，通过遗传转化获得了而1%NACL的苜蓿、耐0.8%NACL的草莓及耐2%NACL的烟草，这些转基因植物已进入田间试验阶段。中国科学院遗传所将BADH基因导入水稻，获得的转基因水稻有交较高的耐盐性，并能在盐田中结实。

（四）抗除草剂转基因植物

随着分子生物学理论和基因转化、组织培养等技术的不断发展,近10年来,科学家们已选育出许多抗除草剂转基因作物品种。目前,抗除草剂转基因作物的种植面积已达4480万hm2,居全球转基因作物种植面积之首。到2001年底,抗除草剂转基因作物的面积为全世界转基因作物种植面积总数(5260万hm2)的85%犤1犦。自1986年世界上第一次进行抗除草剂转基因烟草的田间试验以来,抗除草剂转基因作物始终在转基因作物的研究与应用中占据主导地位。抗除草剂转基因作物的大面积推广,在提高粮食产量、简化农业生产环节、节约能源和水源、

降低除草剂的研制与开发成本等诸多方面产生了巨大的经济和社会效益。

（五）改良品质转基因植物

浙江省农科院在国际上首次从光合产物分配的角度，提出了利用反义PEP 基因提高油菜种子含油量的技术路线，据此构建了反义PEP基因，利用农杆菌介导途径，将反义PEP基因导入油菜基因组，相继获得了多批反义PEP 基因油菜植株。育成的"超油一号"含油量达47.4%，"超油二号"含油量高达52.82%，含油量均比传统品种提高25%以上，成为目前国际上含油量最高的甘蓝型油菜。打破了我国长江流域油菜含油量在37%~43%长期徘徊的局面，实现了我国油菜种子含油量的突破。

扬州大学及中科院遗传与发育生物学研究所等分离并克隆了与水稻种子中淀粉合成相关的基因：淀粉分支酶Sbe1、淀粉分支酶Sbe3和可溶性淀粉合成酶SSS，以及水稻胚乳特异性表达基因启动子元件Gt1、GluB-1、RP5和RAG1。构建了可转化水稻的、含有义或反义淀粉合成酶和高赖氨酸含量蛋白(LRP)基因等的工程载体，通过转化获得了含不同品质基因的转基因水稻植株800余株。目前已经完成了部分转基因水稻植株的分子鉴定。

（六）转基因药品植物

品质对于药材来说是至关重要的，利用转基因技术可以提高药材的品质，比如说金银花以花蕾的品质为最佳，在实际生产中对开花的时间是很难控制的，但利用基因工程技术可以抑制金银花的开花，最大程度地获得高品质的药材。又比如说，丹参中的脂溶性成分被认为是治疗心血管疾病的有效成分，但药材中这一类成分的含量较低，利用基因工程技术可以定向提高脂溶性成分的含量，提供高品质的药材。

转基因生物是柄“双刃剑”

1.转基因植物给人类带来的利益

过去改变植物的品种主要是通过育种，这种传统的育种方式需要的时间长，杂交出的品种不易控制，目的性差，其后代可能高产但不抗病，也可能抗病但不高产，也许是高产但品质差，所以必需一次一次地进行选育。而转基因技术就不同了，可以选择任何1个目的基因转进去，就可得到1个相应的新品种，不用再花那么长的时间筛选了。通过转基因技术可培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等特性的作物新品种，以减少对农药化肥和水的依赖，降低农业成本，大幅度地提高单位面积的产量，改善食品的质量，缓解世界粮食短缺的矛盾。

利用转基因技术生产有利于健康和抗疾病的食品，杜邦和孟山都公司即将推出多种可榨取有益心脏的食用油的大豆。两大公司还将联手推出味道更鲜美且更容易消化的强化大豆新品种。艾尔姆公司与其他公司合作，正在研究高含量抗癌物质的西红柿，以及可用于生产血红蛋白的玉米和大豆。此外，含疫苗的香蕉和马铃薯也正在加紧研究中；日本科学家利用转基因技术成功培育出可减少血清胆固醇含量、防止动脉硬化的水稻新品种；欧洲科学家新培育出了米粒中富含维生素A和铁的转基因稻，这一成果有