沈 超,潘興魯,吳小虎,徐 軍,董豐收,鄭永權(quán)
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,植物病蟲害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100193)
隨著世界人口的不斷增長(zhǎng),傳統(tǒng)農(nóng)作物的生產(chǎn)已不能滿足人類對(duì)糧食的需求[1]。當(dāng)前,世界人口已達(dá)70億,預(yù)計(jì)到2050年,全世界人口將增至92億,屆時(shí)世界糧食需求量至少增長(zhǎng)70%。世界各地一直努力解決糧食需求供應(yīng)不足這一重大難題。轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為現(xiàn)代生物技術(shù)的核心,可以打破物種之間的界限,實(shí)現(xiàn)作物目標(biāo)性狀的定向改造,在緩解資源束縛,改進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量,保障食品安全,減少生態(tài)環(huán)境污染,節(jié)水增效及拓展農(nóng)業(yè)功能等方面起到積極作用[2]。轉(zhuǎn)基因作物是通過(guò)基因工程技術(shù)將外源有利基因整合到目標(biāo)作物基因組,使作物產(chǎn)生一些抗性性狀來(lái)提高對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力,從而形成品質(zhì)更好的作物[3]。轉(zhuǎn)基因作物的出現(xiàn)為緩解糧食安全問(wèn)題提供了重要機(jī)遇,其種植帶來(lái)了巨大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治和生態(tài)效益[4]。目前已成功培育的轉(zhuǎn)基因作物種類包括耐除草劑、抗蟲、抗病、抗鹽堿、抗旱及抗寒性狀作物等[3,5]。廣泛種植的轉(zhuǎn)基因作物品種有轉(zhuǎn)基因大豆、轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因棉花和油菜[6]。
盡管轉(zhuǎn)基因作物的出現(xiàn)對(duì)緩解人類糧食需求供應(yīng)不足起到積極的作用,但仍存在著諸多問(wèn)題。例如,轉(zhuǎn)基因作物對(duì)環(huán)境及人類健康產(chǎn)生的安全性問(wèn)題;轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物的農(nóng)藥殘留、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)及標(biāo)準(zhǔn)制定問(wèn)題;轉(zhuǎn)基因作物的應(yīng)用前景問(wèn)題等。本文聚焦轉(zhuǎn)基因作物的發(fā)展歷程及轉(zhuǎn)基因作物的種類,并對(duì)轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物的農(nóng)藥殘留和風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)方面進(jìn)行綜述,以期為轉(zhuǎn)基因作物的培育和應(yīng)用、安全評(píng)估及農(nóng)藥殘留和風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)提供參考。
早在20世紀(jì)80年代初期,生物學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)能夠通過(guò)生物工程技術(shù)將來(lái)自不同生命體的基因移植到植物基因組中,使其產(chǎn)生具有抵抗病毒入侵、細(xì)菌感染或昆蟲啃食的特性[7]。該技術(shù)的引入大大提高了作物的質(zhì)量和產(chǎn)量。轉(zhuǎn)基因煙草在1983年被培育出來(lái),是世界上最早的轉(zhuǎn)基因作物,帶有抗生素藥類抗體[8]。1993年,首個(gè)轉(zhuǎn)基因番茄在美國(guó)以市場(chǎng)化的方式出現(xiàn)在人們的視野中[9],但直到1996年,該種轉(zhuǎn)基因食品才被允許在超市出售,并在全球商業(yè)化種植[10]。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的不斷成熟與完善,越來(lái)越多的轉(zhuǎn)基因作物被培育出來(lái)。據(jù)報(bào)道,自轉(zhuǎn)基因作物問(wèn)世以來(lái),在短短7年時(shí)間內(nèi)品種便增加了40倍[11];轉(zhuǎn)基因作物種植國(guó)也由1996年的5個(gè)(美國(guó)、澳大利亞、阿根廷、加拿大和墨西哥)逐漸增加到2019年的29個(gè)(美國(guó)、巴西、中國(guó)、印度、澳大利亞、阿根廷、加拿大、墨西哥、巴基斯坦、巴拉圭、烏拉圭、玻利維亞、緬甸、菲律賓、蘇丹、西班牙、越南、哥倫比亞等)。同時(shí),轉(zhuǎn)基因作物的種植面積也在不斷增加。自1996年開始商業(yè)化種植至今,轉(zhuǎn)基因作物在全球的種植規(guī)模由原先每年種植面積不到200 hm2飆升到如今的每年種植面積將近2億hm2[12],并從2013年起基本趨于穩(wěn)定。目前,轉(zhuǎn)基因作物種植面積在1 000萬(wàn)hm2以上的國(guó)家主要包括美國(guó)、阿根廷、加拿大、巴西和印度。我國(guó)每年轉(zhuǎn)基因作物的種植面積在300萬(wàn)hm2左右,居世界第7位,種植面積遠(yuǎn)小于美國(guó)、阿根廷、加拿大、巴西和印度等國(guó)。我國(guó)轉(zhuǎn)基因作物的發(fā)展經(jīng)歷了4個(gè)階段(圖1):(1)20世紀(jì)80年代末至20世紀(jì)90年代,轉(zhuǎn)基因棉花在國(guó)內(nèi)得到推廣應(yīng)用,轉(zhuǎn)基因大豆等作物處于研發(fā)階段;(2)21世紀(jì)初,我國(guó)開始進(jìn)入自主研發(fā)階段,開展轉(zhuǎn)基因新品種培育工作;(3)21世紀(jì)10年代初,從轉(zhuǎn)基因作物的安全性爭(zhēng)議到產(chǎn)品研發(fā)、推廣應(yīng)用等政策嚴(yán)格管制;(4)21世紀(jì)10年代中期至今,轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)入有序發(fā)展階段[13]。
圖1 轉(zhuǎn)基因作物的發(fā)展歷程
目前比較常見的轉(zhuǎn)基因作物包括轉(zhuǎn)基因抗蟲作物、轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物、轉(zhuǎn)基因抗病作物、轉(zhuǎn)基因抗逆作物和復(fù)合性狀轉(zhuǎn)基因作物。
自20世紀(jì)90年代起,包括加拿大、美國(guó)和阿根廷在內(nèi)的發(fā)達(dá)國(guó)家及部分發(fā)展中國(guó)家已開始大面積推廣并種植轉(zhuǎn)基因抗蟲作物。轉(zhuǎn)基因抗蟲作物能夠緩解因害蟲啃食造成的農(nóng)作物產(chǎn)量損失,且能夠減少化學(xué)農(nóng)藥的投入量和二氧化碳的排放量,對(duì)保護(hù)環(huán)境及人類健康產(chǎn)生了積極的影響[14]。目前獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的主要途徑是通過(guò)基因工程技術(shù)將外源抗蟲基因?qū)胫参铮蛊浔憩F(xiàn)出抵抗害蟲的能力[15]。常見的外源基因包括蘇云金桿菌(Bacillus thuringiensis,Bt)δ-內(nèi)毒素基因、幾丁質(zhì)酶基因、α-淀粉酶抑制劑基因、外源凝集素基因和蛋白酶抑制劑基因等[16-17]。轉(zhuǎn)基因抗蟲作物抵抗害蟲的機(jī)理:(1)通過(guò)內(nèi)毒素蛋白影響害蟲中腸上皮紋緣細(xì)胞的滲透壓平衡,使細(xì)胞裂解,促進(jìn)害蟲死亡[18];(2)通過(guò)幾丁質(zhì)酶破壞害蟲表皮或外殼的完整結(jié)構(gòu),使害蟲變得脆弱、敏感而死亡[19];(3)通過(guò)α-淀粉酶抑制劑抑制害蟲消化道內(nèi)的α-淀粉酶活性,使害蟲無(wú)法水解淀粉來(lái)補(bǔ)充自身的能量需求,同時(shí)刺激害蟲分泌大量消化酶且產(chǎn)生厭食反應(yīng)而死亡[20](圖2);(4)通過(guò)外源凝集素影響害蟲腸道黏膜上的糖配體吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能,使害蟲缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而死亡[21];(5)通過(guò)蛋白酶抑制劑抑制害蟲腸道的蛋白消化酶發(fā)揮功效,導(dǎo)致害蟲厭食而死亡[22]。轉(zhuǎn)基因抗蟲棉和轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米是當(dāng)前被廣泛推廣種植的轉(zhuǎn)基因抗蟲作物[23]。
圖2 轉(zhuǎn)基因抗蟲作物抵抗害蟲的作用機(jī)理
此外,轉(zhuǎn)基因抗蟲煙草、抗蟲水稻和抗蟲番茄等也已經(jīng)被成功培育。不久的將來(lái),這些轉(zhuǎn)基因抗蟲作物便會(huì)在生產(chǎn)中得到推廣[16,24-25]。
2.1.1 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉
我國(guó)棉花種植區(qū)域主要分布于黃河流域、長(zhǎng)江流域及以新疆為主的西北內(nèi)陸[26]。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)報(bào)道,我國(guó)2021年棉花種植面積約為300萬(wàn)hm2,產(chǎn)量近600萬(wàn)t。然而,棉花在種植過(guò)程中同樣易受害蟲為害,嚴(yán)重影響其產(chǎn)量。棉鈴蟲(Helicoverpa armigera)是亞洲、歐洲、非洲及大洋洲地區(qū)為害棉花的主要害蟲之一。20世紀(jì)90年代以來(lái),棉鈴蟲在我國(guó)棉花產(chǎn)區(qū)大規(guī)模發(fā)生,使棉花減產(chǎn)高達(dá)35%[27]。我國(guó)在面對(duì)棉鈴蟲的持續(xù)性發(fā)生或暴發(fā)的情況下,通過(guò)將人工合成的Bt殺蟲基因?qū)朊藁ǐ@得了轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉[28]。轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉的成功培育不但降低了棉花害蟲造成的巨大損失,而且有效減少了化學(xué)農(nóng)藥的投入量,對(duì)保護(hù)環(huán)境和生態(tài)起到積極的作用[29]。
2.1.2 轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米
我國(guó)是玉米種植大國(guó),種植面積(0.4億余公頃)和總產(chǎn)量(近3億t)居于我國(guó)糧食產(chǎn)業(yè)的第2位[30]。然而,玉米在種植過(guò)程中易受害蟲為害,嚴(yán)重影響其產(chǎn)量和質(zhì)量。主要的玉米害蟲包括玉米螟(Ostrinia furnacalis)、棉 鈴 蟲、草 地 貪 夜 蛾(Spodoptera frugiperda)、蚜蟲、東方黏蟲(Mythimna separata)和薊馬等[31-32]。亞洲玉米螟是玉米生產(chǎn)中最重要的害蟲,已經(jīng)嚴(yán)重影響玉米的生產(chǎn)[33]。目前,玉米螟的防治技術(shù)已經(jīng)比較成熟,可通過(guò)生物防治、農(nóng)業(yè)防治、物理防治及化學(xué)防治等手段對(duì)其進(jìn)行防治[34-35]。草地貪夜蛾原產(chǎn)于美洲亞熱帶和熱帶地區(qū),具有非常強(qiáng)的遷徙能力,是一種嚴(yán)重威脅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的害蟲[36]。草地貪夜蛾輾轉(zhuǎn)非洲、亞洲各國(guó)后于2019年入侵我國(guó),對(duì)我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的沖擊[37]。草地貪夜蛾主要通過(guò)啃食玉米葉片為害,造成玉米產(chǎn)量減少[38]。目前防治草地貪夜蛾比較常用的手段為藥劑防治[39]。盡管傳統(tǒng)的害蟲防治手段可短期有效控制玉米害蟲的為害,但仍存在諸多弊端。例如,生物防治、農(nóng)業(yè)防治、物理和化學(xué)防治無(wú)法從根本上控制害蟲的數(shù)量?;瘜W(xué)農(nóng)藥的大量投入易誘導(dǎo)害蟲產(chǎn)生抗性,且對(duì)環(huán)境及人類健康造成嚴(yán)重危害[40]。轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲玉米可有效防治包括棉鈴蟲、草地貪夜蛾和玉米螟在內(nèi)的鱗翅目害蟲,因此被廣泛推廣[41-43]。其主要類型包括表達(dá)殺蟲蛋白的cry1Ab、cry1A.105、cry2Ab2和cry1F基因[41,44-45]。據(jù)報(bào)道,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所聯(lián)合多家單位研究了‘DBN9936’和‘瑞豐125’玉米抗蟲品種,這2種抗蟲品種對(duì)亞洲玉米螟、棉鈴蟲、草地貪夜蛾和東方黏蟲等鱗翅目害蟲具有非常好的控制效果,可有效減少玉米的產(chǎn)量損失[46]。
農(nóng)田雜草作為適應(yīng)能力非常強(qiáng)的植物,由于與農(nóng)作物競(jìng)爭(zhēng)水、肥料、光等資源,會(huì)嚴(yán)重影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量[47],且容易成為農(nóng)作物病原菌及害蟲的中間寄主[48]。因此,農(nóng)田雜草防控是保障作物生長(zhǎng)安全的重要因素。轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物的出現(xiàn)有效緩解了人們對(duì)農(nóng)作物的除草壓力,不僅提高了除草效果,而且降低了除草成本,為拓寬除草劑的使用范圍及減少作物藥害帶來(lái)了新的希望[49]。
轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物的研究和推廣一直處于轉(zhuǎn)基因作物研究中的領(lǐng)先位置,其種植面積和應(yīng)用也最為普遍。早在2004年,全球四大轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物玉米、大豆、棉花和油料的種植面積已接近6 000萬(wàn)hm2[50]。耐除草劑性狀逐漸成為種業(yè)科技公司關(guān)注的重點(diǎn)[51]。截至目前,全球已商品化的轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物包括耐草甘膦大豆、玉米、棉花、甜菜、水稻、向日葵和油菜(表1),耐磺酰脲類棉花和大豆,耐咪唑啉酮水稻、玉米、甜菜和油菜,耐溴苯腈煙草和棉花等[52]。美國(guó)是最早商業(yè)化種植耐除草劑轉(zhuǎn)基因大豆和玉米的國(guó)家之一,耐除草劑轉(zhuǎn)基因作物種植面積已超過(guò)90%。據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)局于2022年6月發(fā)布的報(bào)告顯示,美國(guó)耐除草劑轉(zhuǎn)基因大豆和玉米的種植面積分別達(dá)到了0.357億和0.364億hm2。我國(guó)轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物主要有耐莠去津大豆,耐草甘膦玉米、大豆和小麥,耐草銨膦玉米和大豆,耐溴苯腈小麥和油菜等。目前種類最多的轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物是耐草銨膦和耐草甘膦作物。其耐除草劑的作用機(jī)理為(1)向作物導(dǎo)入耐除草劑基因,如5-烯醇式丙酮苯草酸-3-磷酸合成酶基因(epsps),使作物不受除草劑影響;(2)向作物導(dǎo)入可轉(zhuǎn)化除草劑的基因,如草甘膦N-乙酰轉(zhuǎn)移酶基因(gat)和膦絲菌素乙酰轉(zhuǎn)移酶基因(pat),促進(jìn)作物可以快速將除草劑轉(zhuǎn)化并失去活性[12]。轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物對(duì)除草劑表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐受能力,可以減少作物藥害[49]。同時(shí),轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物的種植在改善環(huán)境和簡(jiǎn)化栽培等方面也起到積極的作用[53],包括草銨膦和草甘膦在內(nèi)的除草劑銷售市場(chǎng)將伴隨轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物的發(fā)展而進(jìn)一步擴(kuò)大[54]。
表1 部分已成功培育的轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物
病毒、細(xì)菌和真菌等病原微生物常年危害農(nóng)作物,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失[55]??共∮N技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)防治病原微生物產(chǎn)生的危害起到積極作用[56]。目前,比較常見的轉(zhuǎn)基因抗病作物包括抗病毒馬鈴薯、水稻、小麥、甜椒、煙草和番茄,抗疫病馬鈴薯和大豆,抗病原微生物柑橘等[57-59]。
植物在自然生長(zhǎng)周期中會(huì)遇到各種各樣的不利環(huán)境條件,如干旱脅迫、低溫寒冷、炎熱高溫和鹽堿脅迫等的挑戰(zhàn)。面對(duì)這些不利條件,植物只能通過(guò)自我調(diào)節(jié)而生存[60]。全球每年因不利自然條件造成的農(nóng)作物生長(zhǎng)受阻或大面積死亡頻繁發(fā)生,嚴(yán)重影響農(nóng)作物的產(chǎn)量[61]。轉(zhuǎn)基因抗逆作物的培育可有效緩解這些不利條件的發(fā)生對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生的影響[62]。轉(zhuǎn)基因抗逆作物的培育方式是通過(guò)導(dǎo)入另一種生物的優(yōu)良性狀基因,如魚抗凍蛋白基因,獲得新性狀來(lái)抵抗惡劣的環(huán)境因素,從根本上改變作物的特性[63]。轉(zhuǎn)基因抗逆作物主要包括轉(zhuǎn)基因抗鹽堿、抗干旱、抗低溫、抗?jié)澈ψ魑锏萚64]。目前,比較常見的轉(zhuǎn)基因抗逆作物有耐寒煙草和馬鈴薯,抗逆楊樹,抗逆水稻和耐旱小麥等[65-68]。
經(jīng)過(guò)了近40年的發(fā)展,轉(zhuǎn)基因作物從單性狀的1.0時(shí)代(特定改變農(nóng)作物性狀),到復(fù)合性狀的2.0時(shí)代(以完善品種性狀為目標(biāo)),再到即將開啟的3.0時(shí)代(以生態(tài)型、營(yíng)養(yǎng)型等加工或食用品質(zhì)性狀為目標(biāo)),轉(zhuǎn)基因作物正不斷朝著人類需求的方向發(fā)展。復(fù)合性狀轉(zhuǎn)基因作物是指同一植株中含有多個(gè)轉(zhuǎn)基因性狀或轉(zhuǎn)化體,相比于單性狀轉(zhuǎn)基因作物具有更大的優(yōu)勢(shì),主要表現(xiàn)為開辟了育種的新途徑;拓展了轉(zhuǎn)基因作物的功能;提高了資源的利用效率[69]。復(fù)合性狀轉(zhuǎn)基因作物的培育打破了單性狀轉(zhuǎn)基因作物的諸多弊端,更能滿足農(nóng)民多元化的需求,因此其具有廣闊的應(yīng)用前景[70]。
轉(zhuǎn)基因作物的培育及推廣應(yīng)用有效降低了農(nóng)藥的使用量,對(duì)保護(hù)環(huán)境及人類健康起到積極的作用[71],但轉(zhuǎn)基因作物仍可能面臨著農(nóng)藥殘留的風(fēng)險(xiǎn)。轉(zhuǎn)基因作物的農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)主要集中在除草劑應(yīng)用方面[72]。隨著除草劑的大量應(yīng)用,農(nóng)田雜草通過(guò)進(jìn)化易對(duì)除草劑產(chǎn)生抗性[73],導(dǎo)致除草劑在轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物上的用量增加,造成除草劑在農(nóng)產(chǎn)品中殘留風(fēng)險(xiǎn)增高,從而影響農(nóng)產(chǎn)品的食用安全性?;诖?,國(guó)際上制定了相應(yīng)的殘留限量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范除草劑在轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物中的殘留水平。國(guó)際食品法典委員會(huì)(CAC)制定的草甘膦在轉(zhuǎn)基因大豆和玉米中的殘留限量標(biāo)準(zhǔn)分別為20 mg/kg和5 mg/kg,草銨膦在轉(zhuǎn)基因大豆和玉米中的殘留限量標(biāo)準(zhǔn)分別為2 mg/kg和0.1 mg/kg[74]。目前國(guó)外對(duì)轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物中除草劑殘留的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明,絕大部分耐除草劑轉(zhuǎn)基因作物中除草劑的殘留水平低于殘留限量標(biāo)準(zhǔn),不會(huì)影響人類健康。美國(guó)于2009年的轉(zhuǎn)基因大豆樣品監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明,在60%~70%樣品中監(jiān)測(cè)到的草甘膦殘留水平在10 mg/kg;在30%~40%樣品中監(jiān)測(cè)到的草甘膦殘留水平在10~20 mg/kg或低于10 mg/kg,以上均低于CAC制定的最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)20 mg/kg[75]。然而,仍有個(gè)別案例報(bào)道了因草甘膦使用過(guò)量導(dǎo)致草甘膦在轉(zhuǎn)基因作物中殘留超標(biāo)的情況,如在巴西和阿根廷部分農(nóng)場(chǎng)獲得的大豆樣本中監(jiān)測(cè)到草甘膦平均殘留水平為38.5 mg/kg,是CAC殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的近2倍[76]。另有報(bào)道表明,在美國(guó)愛荷華州的轉(zhuǎn)基因大豆個(gè)別樣品中監(jiān)測(cè)到草甘膦最大殘留水平高達(dá)100 mg/kg[72]。此外,用于食品和飼料的轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物中除草劑及其代謝物殘留對(duì)人類的健康風(fēng)險(xiǎn)不容忽視[77],如耐草甘膦大豆中草甘膦及其代謝物殘留不僅影響了植物的組分,而且會(huì)影響以大豆為飼料的動(dòng)物免疫系統(tǒng)、傳代系統(tǒng)等,間接對(duì)人類健康造成風(fēng)險(xiǎn)。因此,還需加強(qiáng)耐除草劑作物農(nóng)產(chǎn)品中除草劑殘留的監(jiān)測(cè)工作。
由于不同轉(zhuǎn)基因作物對(duì)除草劑的耐性作用機(jī)制存在差異,除草劑在農(nóng)產(chǎn)品中形成污染的組成成分也不同。目前,CAC已經(jīng)對(duì)植物源轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物產(chǎn)品中的草甘膦和草銨膦制定了新的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估殘留物定義,即將草甘膦、氨甲基膦酸、N-乙酰草甘膦和N-乙酰氨甲基膦酸的殘留總和以草甘膦表示;將草銨膦、N-乙酰草銨膦和3-甲基膦基丙酸的殘留總和以草銨膦表示。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估殘留定義可以有效保證風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的科學(xué)性和完整性。同時(shí),為了方便政府的日常監(jiān)管和市場(chǎng)抽檢的需要,通常會(huì)制定農(nóng)藥的殘留監(jiān)測(cè)定義來(lái)明確農(nóng)藥殘留主要的監(jiān)測(cè)對(duì)象。例如,制定草甘膦殘留監(jiān)測(cè)定義為:針對(duì)大豆和玉米作物,將監(jiān)測(cè)到的草甘膦和N-乙酰草甘膦的總和以草甘膦表示;對(duì)其他作物,將監(jiān)測(cè)到的草甘膦的殘留水平以草甘膦表示。草銨膦殘留監(jiān)測(cè)定義對(duì)象為所有作物,將監(jiān)測(cè)到的草銨膦、N-乙酰草銨膦和3-甲基膦基丙酸的總和以草銨膦表示[12]。
我國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)基因耐除草劑大豆和玉米中的農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)同樣非常關(guān)注。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)對(duì)來(lái)自于國(guó)內(nèi)不同轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物種植區(qū)的市面上樣品進(jìn)行了草甘膦、草銨膦及其代謝物的殘留測(cè)定,并建立了草甘膦、草銨膦及其代謝物的高效檢測(cè)技術(shù)。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,草甘膦、草銨膦及其代謝物在轉(zhuǎn)基因大豆和玉米中的殘留水平均低于我國(guó)及國(guó)際的殘留限量標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明我國(guó)轉(zhuǎn)基因大豆和玉米中的農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)在可接受范圍內(nèi)[78]。
綜上所述,世界各地的轉(zhuǎn)基因作物發(fā)展速度快,品種多樣,包括轉(zhuǎn)基因抗蟲作物、轉(zhuǎn)基因耐除草劑作物、轉(zhuǎn)基因抗病作物、轉(zhuǎn)基因抗逆作物和復(fù)合性狀轉(zhuǎn)基因作物等,這為作物的健康生長(zhǎng)和抗逆性的增強(qiáng)提供了新的解決方案。轉(zhuǎn)基因作物可有效減少病蟲害,減少殺蟲劑和殺菌劑等農(nóng)藥的使用,高效防控多種惡性雜草,提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。由于各國(guó)機(jī)械化收獲程度的差異,有些國(guó)家和地區(qū)在作物生長(zhǎng)后期還會(huì)大量施用除草劑來(lái)進(jìn)行殺青催枯處理,這往往會(huì)導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品中除草劑殘留風(fēng)險(xiǎn)的增加。各國(guó)政府制定了轉(zhuǎn)基因作物在農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留限量安全標(biāo)準(zhǔn),并開展了日常農(nóng)藥殘留監(jiān)督監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)管理,有效保障了農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)安全。盡管如此,我們今后仍需加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)基因作物中農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測(cè)力度,尤其是針對(duì)耐除草劑作物農(nóng)產(chǎn)品中除草劑殘留的監(jiān)測(cè)。此外,還應(yīng)加強(qiáng)除草劑的安全施用,針對(duì)常規(guī)非轉(zhuǎn)基因作物,在施用除草劑后,藥液往往會(huì)發(fā)生飄移,導(dǎo)致其在作物中殘留而形成藥害。因此,相關(guān)部門要進(jìn)一步制定除草劑安全使用規(guī)范,加強(qiáng)施藥人員的安全技術(shù)培訓(xùn)工作等。基于此,才能充分發(fā)揮轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)創(chuàng)新的優(yōu)勢(shì),切實(shí)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力,保障糧食安全。