我國(guó)轉(zhuǎn)基因棉花應(yīng)用進(jìn)展及安全管理策略

棉花產(chǎn)業(yè)在世界和我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著重要地位，轉(zhuǎn)基因抗蟲棉為棉花主要害蟲棉鈴蟲等的控制提供了新的技術(shù)手段，可有效地控制棉鈴蟲等的為害。本文綜述了目前我國(guó)轉(zhuǎn)基因棉花的應(yīng)用進(jìn)展和安全管理策略。

轉(zhuǎn)基因棉花；應(yīng)用；安全管理

棉花是世界上最主要的經(jīng)濟(jì)作物之一，也是紡織工業(yè)和精細(xì)化工的主導(dǎo)原料，又是重要的油料作物，是我國(guó)農(nóng)業(yè)的支柱性產(chǎn)業(yè)，在世界及我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占重要地位。棉花害蟲是影響棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素，鱗翅目害蟲如棉鈴蟲、紅鈴蟲和玉米螟等是危害棉花的主要害蟲，這些害蟲大發(fā)生時(shí)，廣大棉農(nóng)只能依靠大量多次的使用農(nóng)藥控制棉鈴蟲等害蟲，長(zhǎng)期大量的使用化學(xué)農(nóng)藥，不但造成了害蟲抗藥性的產(chǎn)生，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人民健康也存在著很大的威脅作用。

利用基因工程技術(shù)把Bt的抗蟲基因轉(zhuǎn)入棉花植株中，再通過遺傳育種技術(shù)手段獲得的轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉花，為棉花主要害蟲棉鈴蟲、紅鈴蟲和玉米螟等的控制提供了新的手段。轉(zhuǎn)基因棉花有效地控制了棉鈴蟲等的為害，大大減少了化學(xué)農(nóng)藥的使用［1］。本文綜述了我國(guó)轉(zhuǎn)基因棉花的應(yīng)用進(jìn)展和安全管理策略。

1　轉(zhuǎn)基因棉花在我國(guó)的應(yīng)用進(jìn)展

1997年，我國(guó)開始商業(yè)化種植Bt抗蟲棉，首先在河北省推廣種植美國(guó)孟山都公司的Bt抗蟲棉33B（cry1Ac）。1994年中國(guó)成功研制出第一代單價(jià)抗蟲棉（GK），成為繼美國(guó)之后在世界上第二個(gè)研制出轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的國(guó)家［2］，到1999年，GK系列抗蟲棉在我國(guó)不同植棉區(qū)推廣總面積達(dá)18萬公頃以上。1999年，我國(guó)又成功研制出雙抗抗蟲轉(zhuǎn)基因棉GK系列，并在安徽、山東、山西和湖北4個(gè)省開展商業(yè)化種植［3-4］。2012年，我國(guó)Bt抗蟲棉的種植面積達(dá)359萬公頃，占棉花種植總面積的80%［5］。2015年，中國(guó)轉(zhuǎn)基因棉花的種植面積為370多萬公頃，轉(zhuǎn)基因抗蟲棉在中國(guó)已推廣應(yīng)用了近20年的時(shí)間。

Bt基因是應(yīng)用最廣泛、對(duì)鱗翅目害蟲效果顯著的一類基因，對(duì)棉鈴蟲、紅鈴蟲、玉米螟等靶標(biāo)害蟲有較高的殺蟲活性，同時(shí)對(duì)天敵沒有殺傷作用，保證了人畜的安全［6～7］。當(dāng)前，我國(guó)大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉主要為單價(jià)抗蟲棉和雙價(jià)抗蟲棉［8］。通過轉(zhuǎn)基因進(jìn)行棉花重要性狀的遺傳改良還涉及到抗逆、抗除草劑、抗旱耐鹽堿、抗病、纖維品質(zhì)改良和早衰及耐澇等。不同類型轉(zhuǎn)基因棉花的研究，可以極大地豐富我國(guó)棉花種質(zhì)資源，促進(jìn)我國(guó)棉花的育種研究。目前我國(guó)商業(yè)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因棉花僅限于轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，并且是我國(guó)唯一大規(guī)模應(yīng)用的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物。

2　轉(zhuǎn)基因作物安全性評(píng)價(jià)和管理策略

2.1我國(guó)轉(zhuǎn)基因作物安全性評(píng)價(jià)。轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品有3個(gè)生產(chǎn)階段：一是實(shí)驗(yàn)室階段，目前大多數(shù)轉(zhuǎn)基因作物均處于這一階段；二是中間實(shí)驗(yàn)和環(huán)境釋放階段；三是商業(yè)化生產(chǎn)的大田農(nóng)產(chǎn)品［8］。具有優(yōu)良性狀的商業(yè)化的轉(zhuǎn)基因作物新品種（如轉(zhuǎn)基因棉花、轉(zhuǎn)基因大豆和轉(zhuǎn)基因玉米等）在許多國(guó)家的大面積推廣，在帶來直接經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也為解決未來世界糧食問題、能源問題等提供了新的途徑，但由于轉(zhuǎn)基因作物是通過打破物種間的生物隔離而產(chǎn)生的，可能會(huì)將對(duì)人類和生態(tài)不利的有害基因轉(zhuǎn)入自然生物中，從而引發(fā)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，因此，必須對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物和產(chǎn)品進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)和管理。

轉(zhuǎn)基因作物的安全問題已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)引起了廣泛關(guān)注，并且已經(jīng)有大量深入而廣泛的研究，但其潛在的安全性問題至今尚無定論［9］。目前對(duì)轉(zhuǎn)基因及其產(chǎn)品的安全性評(píng)價(jià)主要包括環(huán)境安全性和食品安全性。

轉(zhuǎn)基因生物環(huán)境安全性評(píng)價(jià)過程包括5個(gè)階段：實(shí)驗(yàn)研究、中間試驗(yàn)、環(huán)境釋放、生產(chǎn)性試驗(yàn)和生物安全證書申請(qǐng)。評(píng)價(jià)項(xiàng)目主要包括三個(gè)方面：一是受體生物的安全等級(jí)評(píng)價(jià)，包括其對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境的影響、演化成有害生物的可能性和后期在自然環(huán)境中存活的可能性；二是基因操作對(duì)安全等級(jí)的影響評(píng)價(jià)，涉及遺傳工程體及其產(chǎn)品對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的直接影響和間接影響和通過與其它生物發(fā)生遺傳信息交換可能產(chǎn)生的影響；三是轉(zhuǎn)基因生物安全等級(jí)評(píng)價(jià)，農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全性分為以下4個(gè)等級(jí)：尚不存在危險(xiǎn)、具有低度危險(xiǎn)、具有中度危險(xiǎn)和具有高度危險(xiǎn)。評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包含外源基因漂移風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；轉(zhuǎn)基因作物的生存競(jìng)爭(zhēng)能力；基因漂移的環(huán)境影響；轉(zhuǎn)基因作物的功能效率評(píng)價(jià)；轉(zhuǎn)基因抗蟲作物對(duì)非靶標(biāo)生物的影響；對(duì)作物生態(tài)系統(tǒng)群落結(jié)構(gòu)和生物多樣性的影響等。

食品安全性評(píng)價(jià)主要包括：新表達(dá)蛋白的毒理學(xué)評(píng)價(jià)；新表達(dá)蛋白的致敏性評(píng)價(jià)；轉(zhuǎn)基因植物及其產(chǎn)品關(guān)鍵成分分析；轉(zhuǎn)基因植物食品安全性評(píng)價(jià)；營(yíng)養(yǎng)學(xué)評(píng)價(jià)；轉(zhuǎn)基因食品加工方式和加工條件對(duì)關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)素利用率的改變和涉及到食品安全的某些成分的影響；按個(gè)案分析原則需要進(jìn)行的其他食品安全性評(píng)價(jià)。目前針對(duì)環(huán)境安全評(píng)價(jià)尤其是生態(tài)安全的文獻(xiàn)較多，對(duì)食品安全性評(píng)價(jià)研究還較少。

2.2我國(guó)的轉(zhuǎn)基因作物管理策略。對(duì)于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用，世界各國(guó)與相關(guān)國(guó)際組織建立了一套科學(xué)的評(píng)價(jià)指導(dǎo)原則，制定了嚴(yán)格的法律法規(guī)，用于從轉(zhuǎn)基因開發(fā)到形成產(chǎn)品的整個(gè)過程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控。

我國(guó)政府一直非常重視轉(zhuǎn)基因生物安全性的管理，針對(duì)這些安全性問題，我國(guó)已經(jīng)制定一系列安全性評(píng)價(jià)法規(guī)并組建了轉(zhuǎn)基因棉花環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)分析與管理技術(shù)體系，形成了安全評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范。1993年，國(guó)家科委頒布 《基因工程安全管理辦法》，初步建立了轉(zhuǎn)基因生物安全管理框架；1996年農(nóng)業(yè)部頒布 《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法》；1997年農(nóng)業(yè)部發(fā)布 《關(guān)于貫徹執(zhí)行 〈農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理的實(shí)施辦法〉的通知》，同時(shí)成立“農(nóng)業(yè)生物基因工程安全委員會(huì)”和“農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理辦公室”；2001年國(guó)務(wù)院頒布《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》；2002年7月農(nóng)業(yè)部頒布實(shí)施了 《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)管理辦法》、 《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)口安全管理辦法》、 《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識(shí)管理辦法》三個(gè)配套規(guī)章。2012年2月出臺(tái) 《糧食法（征求意見稿）》也明確規(guī)定，“任何單位和個(gè)人不得擅自在主要糧食品種上應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)”。

從1995年美國(guó)保鈴棉進(jìn)入中國(guó)以來，抗蟲棉在中國(guó)推廣應(yīng)用了近20年的時(shí)間，中國(guó)在全國(guó)范圍內(nèi)開展了針對(duì)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)品的環(huán)境安全性監(jiān)管工作，目前已經(jīng)形成了一套全面的轉(zhuǎn)基因作物及相關(guān)附屬產(chǎn)品環(huán)境安全性的監(jiān)管制度。

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071000河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所

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