專(zhuān)家談轉基因技術(shù):不能過(guò)分夸張也不能無(wú)視發(fā)展

來(lái)源:環(huán)球糧機網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2015-02-10 17:46:13

摘要:轉基因技術(shù),以實(shí)現跨物種的基因交流和目標基因的定向轉移,解決常規育種技術(shù)難以克服的抗病蟲(chóng)、耐逆、產(chǎn)量、品質(zhì)等方面而著(zhù)稱(chēng)于世。
轉基因技術(shù),以實(shí)現跨物種的基因交流和目標基因的定向轉移,解決常規育種技術(shù)難以克服的抗病蟲(chóng)、耐逆、產(chǎn)量、品質(zhì)等方面而著(zhù)稱(chēng)于世。

據了解,目前,世界各國已累計批準21種轉基因作物商業(yè)化應用,涉及100多個(gè)轉化體,13類(lèi)目標性狀,其功能大致可以分為兩類(lèi):第一類(lèi)著(zhù)重于發(fā)展抗性轉基因,例如抗除草劑、抗蟲(chóng)、抗旱、抗鹽堿和抗寒等;第二類(lèi)側重于改變作物的品質(zhì),比如增加營(yíng)養、提高食品的醫療保健功能等,以及作為工業(yè)、藥物、能源原料。

那么,轉基因技術(shù)為什么會(huì )使農作物更加抗蟲(chóng)、抗旱、抗逆、高效?我國轉基因農作物已經(jīng)取得了哪些成效?目前亟待解決什么問(wèn)題?針對這些疑問(wèn),記者采訪(fǎng)了有關(guān)專(zhuān)家。

最大優(yōu)勢:實(shí)現基因的定向改造和轉移 顯著(zhù)提高品種改良的能力和水平

科技日報:轉基因農作物的主要優(yōu)勢是什么?

戴景瑞(中國工程院院士、中國農業(yè)大學(xué)教授、博士生導師):在科研中,我前半生基本做常規育種,近20年,在此基礎上,參與轉基因育種的研究工作。轉基因技術(shù),與傳統技術(shù)相結合,可以提高育種的水平,使新品種增加一些傳統育種解決不了的性狀。比如,玉米作為飼料,占到玉米總消費的80%。玉米里含有一種植磷酸,豬、雞單胃動(dòng)物食用后,不能被充分地利用、分解,必須加入植酸酶,才能被分解吸收。因此以前都把工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)的植酸酶作為添加劑加到飼料,才能解決磷有效吸收的問(wèn)題。如今把植酸酶基因通過(guò)轉基因技術(shù)轉入玉米里面,飼料里就不必添加添加劑,保證了飼料的有效利用,減少了磷的排放,減少了環(huán)境污染,不消耗更多的勞動(dòng)力、成本,是一個(gè)安全有效的生產(chǎn)技術(shù),這是過(guò)去傳統技術(shù)解決不了的。因此轉基因效益非常大,很多國家大量投入資金研究,希望能夠讓農作物甚至于家養的動(dòng)物獲得更多有利的基因,提高生產(chǎn)率,提高經(jīng)濟效益,甚至改進(jìn)品質(zhì)。

科技日報:轉基因技術(shù)如何使農作物更加抗蟲(chóng)、抗旱、抗逆、高效?

萬(wàn)建民(中國農科院作物科學(xué)研究所所長(cháng)):農作物的抗蟲(chóng)、抗旱、抗逆、養分(氮磷鉀等)高效等性狀都是由單個(gè)或多個(gè)基因控制的,向農作物導入這些有用基因,并使其在受體中表達,可以達到改良作物性狀的目的。例如:棉鈴蟲(chóng)是棉花的主要害蟲(chóng),以往棉農防治棉鈴蟲(chóng)一年需要打藥10至20次,大量用藥不僅導致農民成本提高,收益減少,人畜中毒,而且引起環(huán)境污染??茖W(xué)家從蘇云金芽胞桿菌中發(fā)現一種能產(chǎn)生專(zhuān)一性的殺蟲(chóng)晶體蛋白即Bt基因,該基因進(jìn)入鱗翅目害蟲(chóng)(如棉鈴蟲(chóng))腸道堿性環(huán)境后即被激活,然后同害蟲(chóng)腸壁細胞上的受體蛋白結合最后導致害蟲(chóng)“腸穿孔”而死亡。利用轉基因技術(shù)將Bt基因導入棉花培育出抗棉鈴蟲(chóng)棉花品種,使轉BT基因棉花的抗蟲(chóng)性顯著(zhù)提高,有效控制了棉鈴蟲(chóng)危害。

另外,我國水資源短缺,農業(yè)用水占總用水量的70%,因此農作物抗旱品種的培育與應用具有重大意義。當農作物長(cháng)時(shí)間處于干旱脅迫狀態(tài)下,會(huì )導致細胞水勢降低,膨壓減少,進(jìn)而引起細胞原生質(zhì)脫水,影響農作物正常的生理與代謝反應,最終影響農作物產(chǎn)量??购捣肿訖C制研究發(fā)現,一些基因的過(guò)量表達,可以有效防止農作物細胞脫水、維持滲透平衡,有的基因可以提高農作物對水分的吸收和運輸能力等。利用轉基因技術(shù)將這些基因導入農作物中,就可以顯著(zhù)提高農作物的抗旱性。例如,植物的液泡膜上的焦磷酸酶基因,可以降低細胞滲透勢,并影響生長(cháng)素的分布與轉運,促進(jìn)植物根系生長(cháng),提高水分的吸收能力,從而提高耐旱性。

同樣,在抗逆如耐鹽、耐高溫等、養分如氮磷鉀高效利用等性狀改良方面,科學(xué)家也陸續發(fā)現了具有重要利用價(jià)值的基因,通過(guò)轉基因技術(shù)創(chuàng )制出抗逆或養分高效利用的農作物新品種或品系。

成功案例:研制出抗蟲(chóng)轉基因棉、抗水稻螟蟲(chóng)品種、含植酸酶玉米 居國際領(lǐng)先水平
科技日報:在抗蟲(chóng)、抗旱、抗逆、高效方面,我國哪些轉基因農作物已經(jīng)取得了明顯的成效?有哪些技術(shù)是領(lǐng)先的?

戴景瑞:目前我國育成的抗棉鈴蟲(chóng)棉花已大面積推廣,居國際領(lǐng)先水平。在水稻方面,研究取得很大成就,已有抗水稻螟蟲(chóng)的品種,等待時(shí)機成熟就可向公眾開(kāi)放。玉米的研究進(jìn)展也較快,目前我國已研究出含植酸酶的玉米,可增加玉米的植酸酶含量,對于提高飼料的利用效率、減少磷的排放非常有益。

萬(wàn)建民:在抗旱方面,抗旱轉基因小麥、玉米、大豆進(jìn)入安全評價(jià)的田間環(huán)境釋放階段。研究表明,轉基因小麥表現出突出的節水抗旱性,比對照品種增產(chǎn)顯著(zhù),具有巨大的生產(chǎn)應用潛力。

正確對待:不能夠過(guò)分夸張 也不能無(wú)視發(fā)展

科技日報:公眾對待轉基因技術(shù)應該擁有怎樣的態(tài)度?我國目前亟待解決的問(wèn)題是什么?

戴景瑞:在我國,凡是已公開(kāi)允許進(jìn)入市場(chǎng)的,都是經(jīng)過(guò)嚴格安檢程序的,沒(méi)有安全問(wèn)題。引起社會(huì )公眾各種不同的意見(jiàn)部分原因是由于公眾對轉基因常識性知識太了解,認為轉基因和非典及其他傳染病有關(guān)。也有某些社會(huì )群眾組織,反對讓農作物本身以外物質(zhì)進(jìn)入農作物中,比如抗蟲(chóng)玉米,實(shí)際上是把Bt基因轉到玉米里面去,玉米就獲得了抗蟲(chóng)性。某些社會(huì )組織認為轉入抗蟲(chóng)基因的玉米不安全有毒性,這是沒(méi)有道理的。Bt基因編碼的毒蛋白僅僅對鱗翅目害蟲(chóng)有專(zhuān)效的毒害作用,對其他生物是沒(méi)有毒害作用。對人類(lèi)來(lái)說(shuō),服用煮熟的玉米,毒蛋白遇高溫便降解了,更不存在安全的問(wèn)題。

對待轉基因技術(shù),不能夠過(guò)分地夸張,也不能無(wú)視它的發(fā)展。轉基因技術(shù)首先要有好基因,然后轉化到最好的品種里,才能發(fā)揮更大的作用。這要求擁有相當高的傳統育種水平,比如,分子育種就是和原來(lái)常規育種技術(shù)很好地結合,大大地提高育種水平,產(chǎn)生了更好的品種。轉基因有作物本身不具備的外來(lái)基因,很難尋找。目前,真正用到生產(chǎn)中并大規模產(chǎn)業(yè)化的只有兩個(gè):抗除草劑和抗鱗翅目害蟲(chóng)。未來(lái),要把更多的外緣基因轉到農作物里面去,是一個(gè)漫長(cháng)而逐步發(fā)展的過(guò)程。

萬(wàn)建民:目前,我國在抗蟲(chóng)、抗旱、抗逆、養分高效方面,已克隆出一批功能明確的基因,創(chuàng )制出一批轉基因育種新材料。今后,在抗逆養分高效利用轉基因農作物培育方面,尚需解決的問(wèn)題包括:一是繼續加強有重要育種利用價(jià)值的抗逆、養分高效新基因的克隆與功能驗證;二是加強規?;D基因技術(shù)研究和條件設施平臺建設;三是加快具有重要產(chǎn)業(yè)化應用潛力的轉基因農作物新品種培育,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程;四是加速培育具有國際競爭力的生物技術(shù)企業(yè)。


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