張彥琴， 董春林， 楊麗莉， 張明義， 梁改梅， 李 潔， 楊 睿， 常建忠， 趙巧紅

(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究中心，山西太原 030031)

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轉(zhuǎn)基因玉米的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對策

張彥琴， 董春林， 楊麗莉， 張明義， 梁改梅， 李 潔， 楊 睿， 常建忠， 趙巧紅

(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究中心，山西太原 030031)

玉米是重要的糧食作物，近年來轉(zhuǎn)基因玉米逐漸發(fā)展，成為轉(zhuǎn)基因作物中的重要一員。通過分析轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及重要意義，指出其在科學(xué)研究、國家政策和科普教育方面存在的問題，并就轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提出相應(yīng)對策。

轉(zhuǎn)基因玉米；產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀；政策；科研；科普

玉米是我國第一大糧食作物，占全國糧食產(chǎn)量的1/3。隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，玉米即將面臨供不應(yīng)求的局面，因此要盡快研究轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中的相關(guān)問題，加快轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化步伐，以推動玉米產(chǎn)業(yè)更好更快地發(fā)展。轉(zhuǎn)基因玉米的研發(fā)和合理推廣應(yīng)用有利于提高糧食產(chǎn)量、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、保護(hù)食品安全和提高農(nóng)業(yè)綜合效益。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)保障國家糧食安全對我國糧食產(chǎn)業(yè)意義重大。

隨著轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化的不斷推進(jìn)，轉(zhuǎn)基因作物的種植面積也逐漸增加；轉(zhuǎn)基因玉米在轉(zhuǎn)基因作物中占有非常重要的地位，種植面積逐年穩(wěn)步上升。20世紀(jì)80年代以來，玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)迅猛發(fā)展，當(dāng)前已經(jīng)培育出了抗旱[1-2]、抗蟲[3-7]、抗除草劑[8-10]、抗病[11-12]等多種轉(zhuǎn)基因玉米。雖然我國轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化取得一定進(jìn)展，但仍有一些因素影響其發(fā)展進(jìn)程。筆者通過對轉(zhuǎn)基因玉米的產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題進(jìn)行綜合分析，就轉(zhuǎn)基因玉米的進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提出對策。

1 轉(zhuǎn)基因玉米的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

1.1 國外轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀美國是世界上玉米第一生產(chǎn)大國，其種植面積、單產(chǎn)及總產(chǎn)均居世界首位。美國玉米種植面積大約4千萬hm2，其中轉(zhuǎn)基因玉米占93%。美國種植的第一個(gè)耐旱轉(zhuǎn)基因玉米品種2014年的種植面積比2013年首次種植的5萬hm2增加了5倍以上，達(dá)到27.5萬hm2。由此表明，美國農(nóng)民對其有很高的接受度[13]。除美國外，加拿大、阿根廷、南非、菲律賓、西班牙、法國、捷克、德國、斯洛伐克、葡萄牙、烏拉圭、波蘭、羅馬尼亞和洪都拉斯等國家的轉(zhuǎn)基因玉米種植面積也在逐年增加[14]。

近年來，轉(zhuǎn)基因玉米的審批進(jìn)程進(jìn)展較大。國際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用服務(wù)組織(ISAAA)報(bào)告顯示，從 1994 年到 2014 年 10 月，共有 38 個(gè)國家和地區(qū)(37 個(gè)國家+ 歐盟)批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物用作糧食和飼料或釋放到環(huán)境中，涉及 27種轉(zhuǎn)基因作物和 357 個(gè)轉(zhuǎn)基因事件的 3 083 項(xiàng)監(jiān)管審批，其中玉米是獲批事件最多的作物(29 個(gè)國家有136個(gè)事件)[15]。

1.2 我國轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀改革開放以來，我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)變化較大。玉米作為飼料的比例增加，我國玉米的消費(fèi)總量也明顯增加。2014年我國玉米播種面積高達(dá)3 707.6萬hm2，總產(chǎn)量為2.01億t[16]。

1986年我國在開展“國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)”的過程中建立了國家轉(zhuǎn)基因玉米實(shí)驗(yàn)中心，開始對轉(zhuǎn)基因玉米進(jìn)行研究?！笆濉敝?，我國政府在對轉(zhuǎn)基因玉米的研究上投入了更多的經(jīng)費(fèi)，并取得了很大成效[17]。當(dāng)前，很多研究機(jī)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)中心均能成功轉(zhuǎn)化抗蟲、耐草甘膦玉米。2009年轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米成功獲得安全證書，成為我國首例批準(zhǔn)種植的轉(zhuǎn)基因玉米，并進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)的準(zhǔn)備階段。轉(zhuǎn)植酸酶玉米的成功標(biāo)志著我國轉(zhuǎn)基因玉米的研究及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的階段。

目前，國家農(nóng)業(yè)部啟動了一項(xiàng)關(guān)于國家公共信息的媒體宣傳活動，旨在提高公眾對轉(zhuǎn)基因作物的認(rèn)識以及其給國家所帶來的經(jīng)濟(jì)效益。未來我國將繼續(xù)提高轉(zhuǎn)基因作物研發(fā)的優(yōu)先級別 (2008—2020年研發(fā)經(jīng)費(fèi)預(yù)估為 20億美元)，表明我國對轉(zhuǎn)基因作物的長期投入[18]。

2 轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化的意義

玉米轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)是指將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞，通過定向培育使玉米表達(dá)出所需要的特性[19]。因此，玉米轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)不但能培育出玉米新品種，而且還可以按照人類的需求改良玉米的不良性狀。

我國是一個(gè)人口大國，解決溫飽問題和增加農(nóng)民收入是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首要問題。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究的不斷完善和深入，轉(zhuǎn)基因玉米在增加玉米產(chǎn)量、提高玉米抗逆能力、改良玉米品質(zhì)、減少農(nóng)藥殘留等方面具有很好的發(fā)展?jié)摿皯?yīng)用前景[20]。因此，培育轉(zhuǎn)基因玉米對提高農(nóng)民生活水平、增收創(chuàng)富，解決我國農(nóng)業(yè)糧食問題、環(huán)境污染問題等方面均起到無可替代的作用。

相關(guān)研究資料表明，1995—2015年轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)生了多重重大效益：種植轉(zhuǎn)基因作物，化學(xué)農(nóng)藥使用率降低了37%，農(nóng)作物產(chǎn)量增加了22%，農(nóng)民利潤提高了68%[21]。所以，隨著轉(zhuǎn)基因玉米不斷的商品化認(rèn)證推廣，它給消費(fèi)者、農(nóng)民及社會確實(shí)帶來了持續(xù)的和實(shí)實(shí)在在的效益，同時(shí)在減輕發(fā)展中國家饑餓和貧困方面也做出了突出貢獻(xiàn)。

3 轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化存在的問題

3.1 科學(xué)研究方面我國玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究起步并不晚，但由于產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略目標(biāo)和發(fā)展方向不明，導(dǎo)致研究進(jìn)程緩慢。目前我國自行研發(fā)的轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)品還未進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)階段，與北美等實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因玉米大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的國家相比，我國轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化研究仍然存在上游核心技術(shù)缺乏、中游轉(zhuǎn)化能力不強(qiáng)和下游產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)薄弱等問題。

3.2 國家政策方面目前我國出臺了一些保障轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化順利發(fā)展的政策和法規(guī)，但這些法規(guī)仍然存在一些問題，比如管理尺度過嚴(yán)、管理范圍過寬、管理時(shí)間過長等。此外，轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化審批方面存在操作不規(guī)范的現(xiàn)象，影響我國轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展[22]。

3.3 科普教育方面近年來，雖然我國在教育方面的投入力度不斷加大，教育輻射覆蓋范圍逐漸擴(kuò)大，國民教育事業(yè)取得了長足進(jìn)步，但與發(fā)達(dá)國家相比，我國科普教育水平還亟待提高。關(guān)于轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品是否會對人體產(chǎn)生危害的討論曾占據(jù)各大新聞媒體的頭版頭條，國民的關(guān)注熱度和參與熱情居高不下，這也造成各種錯(cuò)誤認(rèn)識和謠言的傳播與擴(kuò)散。由此可見，當(dāng)前對轉(zhuǎn)基因技術(shù)與轉(zhuǎn)基因玉米等作物相關(guān)知識的科普教育工作落實(shí)還不到位。在謠言面前，公眾缺乏相關(guān)科學(xué)常識，無法辨別各類說法正確與否，由此造成了不良的社會影響，阻礙轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)[23]。

4 轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化發(fā)展對策

4.1 完善體制機(jī)制，保障轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化發(fā)展目前我國缺乏一個(gè)對轉(zhuǎn)基因玉米生產(chǎn)的宏觀調(diào)控、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、快速決策的管理體制來推動其健康發(fā)展。玉米科研工作者應(yīng)總結(jié)轉(zhuǎn)基因玉米研究的經(jīng)驗(yàn)與成果，積極配合政府部門制定一個(gè)未來10～15年切實(shí)可行的中長期規(guī)劃，解決轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展核心問題，制定戰(zhàn)略對策，完善和優(yōu)化管理體制，積極穩(wěn)妥地推進(jìn)轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

4.2 選準(zhǔn)研究突破口，加快轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化步伐通過對轉(zhuǎn)基因玉米研究的綜合分析評估，可優(yōu)先推進(jìn)抗除草劑和抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化。玉米螟是玉米的主要害蟲，也是造成玉米減產(chǎn)的重要原因。每年玉米螟造成的玉米減產(chǎn)達(dá)5%～10%；而草害是導(dǎo)致玉米減產(chǎn)的另一原因?？瓜x(Bt)轉(zhuǎn)基因玉米對玉米螟具有很好的抗性，減少了農(nóng)藥的使用，降低了生產(chǎn)成本；抗除草劑轉(zhuǎn)基因玉米對農(nóng)田雜草具有較好的抗性，避免了除草劑使用不當(dāng)傷苗的情況。另外，抗蟲(Bt)、抗除草劑轉(zhuǎn)基因技術(shù)在玉米生產(chǎn)應(yīng)用中已有多年，國外已形成商品化，目前也沒有證據(jù)表明轉(zhuǎn)基因玉米存在安全性風(fēng)險(xiǎn)。因此，我國可以積極推進(jìn)抗蟲(Bt)、抗除草劑轉(zhuǎn)基因玉米商品化作為轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化突破口，加強(qiáng)轉(zhuǎn)基因玉米商品化的安全監(jiān)測，穩(wěn)妥推進(jìn)轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[24]。

4.3 加強(qiáng)教育管理，形成轉(zhuǎn)基因共識轉(zhuǎn)基因技術(shù)共識的形成離不開科學(xué)思維，更離不開社會思維。應(yīng)在科學(xué)技術(shù)層面加強(qiáng)研究，占領(lǐng)制高點(diǎn)；在國家層面加強(qiáng)管理，確保安全；在公眾層面應(yīng)加強(qiáng)科普教育，保證知情權(quán)和選擇權(quán)。興其利、除其弊、防其風(fēng)險(xiǎn)，循序漸進(jìn)向前走，必將到達(dá)理想境地[25]。

5 結(jié)語

近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，玉米消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化，即將面臨供不應(yīng)求的局面，因此應(yīng)盡快研究轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中的相關(guān)問題，加快轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化步伐，以推動玉米產(chǎn)業(yè)更好更快地發(fā)展。為了確保轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化健康發(fā)展，應(yīng)該從國家與社會層面確定重點(diǎn)項(xiàng)目，加大科研投入；健全法律法規(guī)，完善管理體制；加強(qiáng)科普教育，引導(dǎo)公眾參與，進(jìn)而使轉(zhuǎn)基因技術(shù)能夠更好地造福人類。

[1] 楊政偉，胡銀崗，王琨，等.轉(zhuǎn)SAMS基因玉米自交系獲得及抗旱性分析[J].西北植物學(xué)報(bào)，2011，31(6)：1084-1089.

[2] CASTIGLIONI P，WARNER D，BENSEN R J,et al.Bacterial RNA chaperones confer abiotic stress tolerance in plants and improved grain yield in maize under water-limited conditions[J].Plant physiology,2008,147(2):446-455.

[3] 張紅偉，張紅梅，鄭祖平，等.Bt轉(zhuǎn)基因玉米的獲得及其對玉米螟的抗性分析[J].西北植物學(xué)報(bào)，2004，24(7)：1266-1270.

[4] 李茫雪，張赫然，于晶，等.花粉管通道法將Bt-CPTI雙價(jià)抗蟲基因轉(zhuǎn)入玉米自交系的研究[J].玉米科學(xué)，2010，18(1)：29-33.

[5] 杜娟，胡漢橋，余云舟，等.用基因槍法將Bt殺蟲基因?qū)胗衩鬃越幌档难芯縖J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，25(3)：260-262.

[6] 付金峰，楊雪梅.轉(zhuǎn)Bt基因玉米后代抗蟲性快速鑒定技術(shù)研究初報(bào)[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，37(5)：90-91.

[7] 岳同卿，郎志宏，王延鋒，等.轉(zhuǎn)BtcrylAh基因抗蟲玉米的獲得及其遺傳穩(wěn)定性分析[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2010，18(4)：638-644.

[8] 余桂容，杜文平，宋軍，等.基因槍介導(dǎo)抗除草劑基因2mG2-epsps轉(zhuǎn)化玉米的初步研究[J].分子植物育種，2010，8(5)：885-890.

[9] 劉小紅.Bar基因的轉(zhuǎn)化及抗草丁膦除草劑轉(zhuǎn)基因玉米植株的獲得[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，38(1)：25-29.

[10] 李敬娜，劉亞，李翔，等.抗草甘膦基因表達(dá)載體的構(gòu)建及對玉米的遺傳轉(zhuǎn)化[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2010，25(4)：44-48.

[11] ALLEN A,ISLAMOVIC E,KAUR J,et al.Transgenic maize plants expressing the Totivirus antifungal protein,KP4,are highly resistant to corn smut[J].Plant Biotechol J,2011,9(8):857-864.

[12] 杜建中，孫毅，王景雪，等.轉(zhuǎn)水稻NibT基因玉米植株的獲得及抗病性研究[J].西北植物學(xué)報(bào)，2011,31(5)：893-901.

[13] 陳化榜.美國轉(zhuǎn)基因玉米的生產(chǎn)概況和發(fā)展趨勢[J].玉米科學(xué)，2008，16(3)：1-3．

[14] 葛建镕，劉曉鑫，李曉輝，等.世界轉(zhuǎn)基因玉米商業(yè)化種植概況[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2008，28(3):44-47.

[15] 全球轉(zhuǎn)基因作物批準(zhǔn)數(shù)在北京公布[J].吉林農(nóng)業(yè)，2015(1):27.

[16] 湯薇.2013/14年度中國玉米進(jìn)出口行情回顧及展望[J].今日養(yǎng)豬業(yè)，2015(1)：38-40．

[17] 李翠蘭，賈阿古麗，王鑫,等.我國轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究芻議[J].吉林農(nóng)業(yè)，2015(3)：113.

[18] 習(xí)銀生，楊麗.2014年玉米市場形勢分析與2015年展望[J].農(nóng)業(yè)展望，2015(1)：8-14.

[19] 任魁.玉米育種技術(shù)研究進(jìn)展探析[J].福建農(nóng)業(yè)，2014(10):101.

[20] 熊建文，彭端，韋劍鋒.轉(zhuǎn)基因玉米研究與應(yīng)用進(jìn)展[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，39(6)：27-29，44.

[21] CLIVE JAMES.2014年全球生物技術(shù)/轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化發(fā)展態(tài)勢[J].中國生物工程雜志，2015，35(1)：1-14．

[22] 張晉銘，許傳新.中國轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化的困境與研究對策[J].中國科技論壇，2015(2)：137-147.

[23] 萬超凡.轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展對策[J].科技視界,2015(3):162.

[24] 王麗偉.我國轉(zhuǎn)基因糧食作物研發(fā)現(xiàn)狀與發(fā)展對策分析[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2008.

[25] 簡滿屯.“轉(zhuǎn)基因共識”如何形成[N].人民日報(bào),2015-02-06(005).

The Industry Status and Development Countermeasures of Genetically Modified Maize

ZHANG Yan-qin,DONG Chun-lin,YANG Li-li et al (Arid Farming Research Center,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Taiyuan,Shanxi 030031)

Maize is an important food crop.In recent years,the gradual development of genetically modified maize has become an important part of genetically modified crops.Through analyzing the industry status and significance of genetically modified maize,existing problems in scientific research,national policy and popularization of science were pointed out,corresponding countermeasures for industrialization dedevelopment of genetically modified maize were proposed.

Genetically modified maize; Industry status; Policy; Scientific research; Popularization of science

山西省自然基金項(xiàng)目(2014011030-2)；山西省財(cái)政支農(nóng)項(xiàng)目(2014ZYFZ-11)；山西省財(cái)政支農(nóng)項(xiàng)目(2015zzcx-23)。

張彥琴(1964- )，女，山西靈石人，副研究員，從事草類輻射育種及農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究。

2016-08-11

S-09

A

0517-6611(2016)30-0215-02