玉米遗传转化与商业化转基因玉米开发*

玉米是世界上种植面积最大的粮食作物,为了提高玉米产量和满足人类需求,转基因育种已经成为改良玉米性状的有效手段。自1996年美国种植商业化转基因玉米以来,利用玉米遗传转化技术开发商业化转基因玉米已取得巨大成功。综述了玉米遗传转化体系优化的重要步骤,系统总结了已开发的商业化转基因玉米的种类,并对玉米遗传转化未来发展方向进行了展望。     

生物育种新技术作物的安全管理

生物育种新技术（new breeding techniques,NBTs）是指基于分子生物学工具进行作物分子育种的一类新技术,可以短期内使作物产生新的有利性状,促进作物新品种的开发,如基因编辑技术、RNA干扰（RNA interference,RNAi）技术、同源转基因技术等。这些新技术目前正在全球农业育种中广泛应用,并且已有部分作物新品种获准商业化生产。然而,针对生物育种新技术产生的作物新品种的安全性和安全管理政策,全球尚未达成统一共识,对其安全监管的思考也不尽相同,限制了这些作物新品种的研发和商业化应用进程。综述了现阶段全球主要发达国家对于生物育种新技术作物的安全性和监管方面实施的管理政策和法规,以期对我国生物育种新技术作物的安全性管理政策的制定提供一定的借鉴。     

转基因耐除草剂大豆的食用安全评价研究进展

转基因大豆是目前种植最广泛的转基因作物之一,其中具有耐除草剂特性的转基因大豆占比最高。公众对转基因食品一直争议不断,因此,其批准商业化种植前的食用安全性评价显得尤为重要。已有研究显示,转基因耐除草剂大豆已经商业化种植了二十多年,迄今为止还没有观察到任何不良反应。目前已经批准的转基因耐除草剂大豆均进行了严格的毒理学评价、过敏性评价和营养学评价,经过严格评价后上市的转基因大豆可以放心食用。综述了转基因耐除草剂大豆的主要类型,分析了可能存在的安全性问题,对转基因耐除草剂大豆的食用安全性评价方法进行了总结,以期为后续相关转基因食品安全性评价工作的开展提供借鉴。     

复合性状转基因植物的应用现状与安全评价

复合性状转基因植物能够同时表达两个或多个外源基因,可以满足种植者多元化需求和带来多重效益,成为目前转基因植物研发及应用的一个重要趋势。世界各国由于监管理念不同,对育种复合后代的遗传稳定性和基因互作的看法不同,对复合性状转基因植物的安全评价采取了不同的模式。综述了目前复合性状转基因植物的应用现状、不同国家的评价模式,并提出了我国对复合性状转基因植物安全评价的建议。     

复合性状转基因植物安全性评价的研究进展

随着转基因技术的不断发展,转基因作物实现了产业化。目前,单性状的转基因作物无法满足农业发展的需求,而复合性状转基因作物拓宽了转基因作物的功能,提高了资源的利用率,满足了农民多元化需求,具有广阔的应用前景,是转基因植物发展的新方向。由于转基因技术有一定的风险,因此对转基因作物的安全性监管较为重要,对于复合性状转基因作物,不同国家的安全性评价制度却不尽相同。综述了不同国家对复合性状转基因作物的安全性评价体制,旨为我国复合性状作物提供监管依据。     

生物育种产业化面临的机遇与政策保障

随着中国转基因玉米和大豆产业化试点的推进，间接食用转基因农产品在中国大范围产业化种植到了关键时刻。为有序推进生物育种产业化进程，本文在回顾全球和中国转基因作物产业化历史的基础上，着重分析了中国生物育种产业化遇到的两大机遇: 一是中国转基因农产品的持续进口和间接食用在下游加工业和群众中积累了一定的消费基础；二是过去这些年中国转基因技术的研发和技术储备已为转基因作物产业化做出了良好准备。最后，本文从充分利用现有群众消费基础、进一步释放技术储备潜力、更加严格地做好全流程监管等方面，提出有序推进生物育种产业化的政策建议。     

转基因棉花研发及商业化发展态势

正国内外转基因棉花的研发主要集中于抗虫、抗除草剂、抗病、耐盐碱、抗旱和纤维改良等性状研究,但只有转基因抗虫、抗除草剂和纤维改良等性状得到注册应用。转基因棉花的大规模商业化种植,可以有效控制棉花害虫与杂草并改善棉花纤维品质,显著提高棉花产量,降低生产成本。主要描述了棉花转基因的主要技术和规模化转基因技术体系平台,论述了转基因棉花近年来的总体研发状况及在棉花抗虫、抗除草剂及纤维改良方面的研究进展,分析了全球前四大转基因棉花种植国家(印度、美国、中国和巴基斯坦)转基因棉花的商业化发展态势,并归纳总结了转基因棉花的安全性问题及今后主要的发展方向。     

转基因作物的食用与环境安全性问题及其对策

自转基因技术研发和商业化生产以来,针对转基因作物的食用安全性和环境安全性问题一直是公众争论的焦点。面对全球粮食安全形势的严峻压力,如何使公众对转基因技术及其产品的客观性保持一种科学性的认识,是摆在各国(特别是发展中国家)政府和科学家面前不可忽视的课题。本文从食品和环境两个方面简要介绍了转基因作物的安全性问题,旨在还原转基因技术的科学真实性,并简要提出转基因作物的安全性对策。     

转基因玉米生物育种技术的专利分析及产业发展建议

通过研究转基因玉米育种技术的专利文献,可分析各国转基因玉米生物育种技术的发展趋势、研发领域的分布、跨国种业集团的产业布局。利用MS Excel和Innography等分析软件,采用图表分析方法对世界转基因玉米生物育种的专利文献进行定性分析和定量分析。结果发现,中国是转基因玉米生物育种的主要研发国家之一,其中基因编辑技术处于领先地位;我国创新主体仍以大专院校、科研院所为主,缺乏科研成果的转化动力,需要加大对转基因技术产业的扶植力度和知识产权服务。研究结果旨在为研究者确定研究方向、跟踪竞争对手的研究进展、分析跨国种业集团的产业布局、制定产业发展政策等提供参考建议。     

十大问题带你了解“转基因”

正我国市场上常见的转基因食品有哪些?我国市场上的转基因食品.主要为转基因大豆油、转基因菜籽油,及用转基因大豆、转基因菜籽为原料制成的调和油和番木瓜。我国市面上销售的水稻种子和大米是转基因的吗?我国市面上销售的水稻种子和大米都是传统培育品种,我国尚未开展转基因水稻商业化生产种植,市场上没有转基因大米。国际上是如何进行转基因生物食用安全性评价的?依据国际食品法典委员会(CAC)制定的一系列转基因食品安全评价指南开展食品安全评价,食用安全评价主要评估转基因食品的毒性、过敏性、营养成分等,只有通过评价的转基因食品才能上市。     

中国转基因水稻的研究进展及产业化问题分析

水稻在我国粮食生产和消费中占有重要地位,也是世界上最重要的粮食作物之一。水稻转基因研究已成为当前国内外植物分子生物学和作物育种研究的热点。目前我国转基因水稻研究处于国际领先水平,有望成为转基因抗虫棉之后又一个进入产业化的转基因粮食作物,这可能将在确保我国粮食安全中发挥重要贡献。从国内外转基因水稻研发概况、我国Bt抗虫水稻生物安全评价两方面综述了我国转基因水稻产业化的前景,并在此基础上对产业化提出相关建议与对策。     

推进我国转基因玉米产业化的思考

首先分析了全球转基因玉米产业化情况,进而从国内转基因玉米产品消费现状、玉米生产中的技术需求以及我国转基因玉米研发现状等方面论述了我国推进转基因玉米产业化的必要性,并从科学上和管理上分析了推动转基因玉米产业化亟待解决的问题,对转基因研发人和安全管理工作提出了建议,以促进转基因玉米产业化的进程。     

Development and deployment of transgenic plants: Biosafety considerations

Summary Recombinant DNA technology has great potential to enhance and extend the advantages of conventional plant breeding, and increase the production and productivity of crops to meet the increasing demand for food and food products in the future. Judicious application of this technology provides opportunities for alleviating some of the major constraints to crop productivity under subsistence farming conditions in the developing countries. Considerable progress has been made in developing strategies for the production and deployment of transgenic crops. However, biosafety concerns have been raised regarding the deployment and release of genetically engineered plants. This debate has divided the farming and consumer communities over acceptability of genetically modified foods. There is a need for a thorough investigation regarding the fate of transgenic plants in the environment, and their interaction with wild relatives and non-target organisms. The production and release of transgenic plants should be based on experience and sound scientific reasoning. The regulatory requirements for deployment of transgenic crops should be streamlined and harmonized, in order to achieve sustainable food production, poverty reduction, and environmental protection in resource-poor countries in the semi-arid tropics.     

基于CRISPR/Cas原理的转基因产品检测技术研究进展

随着转基因产品商业化种植面积不断增加、国际贸易日趋频繁,对转基因生物安全管理提出了更高的要求。转基因产品检测技术作为安全评价的关键环节,逐渐引起了各国政府的关注。目前,针对转基因产品的快速检测方法层出不穷,但这些检测方法对于设备、试剂和专业的实验人员均有较高的要求。因此,为了有效支撑转基因相关产业的发展和管理,亟需建立一种高灵敏度、高特异性及高效的转基因检测技术。基因组编辑技术是近年来迅速发展的一类遗传修饰技术,其代表技术——CRISPR/Cas技术,更是极大地推动了生物技术的发展。CRISPR/Cas技术除了被应用于基因编辑领域,也逐渐被应用于核酸分子检测领域。基于此,以转基因产品检测技术为立足点,从CRISPR/Cas的检测原理、检测效果等技术层面分析了CRISPR/Cas检测技术发展的必然性,并对其在转基因产品检测上的应用前景进行展望,旨在为我国转基因产品快速检测和有效监管工作提供资料,对于保障我国转基因产品贸易的顺利进行具有重要意义。     

油料作物基因工程育种

日新月异的基因工程技术对现代育种学产生了深远的影响 ,特别是转基因油料作物在目前全球种植的转基因作物中占了很大比例 ,对油料作物的基因工程研究更是涉及了抗性育种、品质改良、杂种优势利用和分子农业等广泛的领域。概述了国际上油料作物基因工程研究和商品化应用的现状 ,举例介绍了我国在该领域中取得的主要进展。在综合分析我国该领域研究现状、存在问题和国际发展趋势基础上 ,提出了我国油料作物转基因研究及产业化的发展策略和取得重大进展的突破口 ,着重强调了油料作物基因工程与“生物柴油”战略的结合。     

我国转基因作物育种发展回顾与思考

文章综述了近30年来我国转基因作物育种发展历程和基本经验,并以实例说明我国已初步建成了世界上为数不多的转基因育种创新和产业开发体系,包括基因发掘、遗传转化、良种培育、产业开发,应用推广以及安全评价等关键环节;棉花、水稻、玉米等作物转基因研究创新能力得到进一步提升,初步形成了自己的研究特色和比较优势。本文对转基因作物育种当前存在的问题与面对的挑战进行了分析,提出了推进重大研究成果产业化、加快重大专项实施和自主创新、加强转基因科学传播等三点建议。     

Transgenic Crops: The Next Generation, or an Example of 2020 Vision

Genetically modified, i.e. transgenic crops, are now being grownon several million acres throughout the world, mainly in NorthAmerica. Most of these ‘first generation’ productshave specific agronomic traits designed to improve the efficiencyof production. For example herbicide tolerant soybean and insectresistant corn are the two most widely grown transgenic crops.Increasingly, the new transgenic varieties under test containproduct quality or other higher value traits intended to providespecific benefits to the end user whether it be the producerof specialist chemicals or the consumer. This review describesexamples of these ‘second generation’ traits andattempts to predict the range of household, medical, industrialand environmental products that might become available overthe next 20 years. Copyright 1999 Annals of Botany Company Transgenes, transgenic plants, genetically modified plants, genetically modified food, plant breeding.     

六种作物内标准基因开发与检测研究进展

内标准基因（internal reference gene）是指能够区分物种的特异性、具有单一或恒定的低拷贝数、低变异的保守DNA序列。指定作物种类的内标准基因在转基因成分检测、物种及其产品判别等众多领域内作为鉴别其他物种的主要遗传标志,尤其是在转基因产品定量定性检测中,可用于检测样品中的物种来源以及转基因含量,对转基因产品定量定性检测具有重要意义。目前,已有多种作物的内标准基因被开发,其中玉米、油菜和水稻开发的内标准基因数量较多,但仍缺乏更为透彻的比较研究,导致选择与应用较为困难。基于此,根据国内外已有的研究成果,综述了6种检测或鉴定需求较大的作物（包括玉米、大豆、油菜、棉花、水稻和小麦）的内标准基因的研究进展,并对常见作物的内标准基因进行了系统的比较和研究,以期为植物源性、转基因成分及相关检测鉴定提供技术支撑。     

Advances in Transgenic Rice Biotechnology

Rice is the most amenable crop plant for genetic manipulation amongst monocots due to its small genome size, enriched genetic map, availability of entire genome sequence, and relative ease of transformation. Improvement in agronomic traits of rice is bound to affect a sizeable population since it is a primary source of sustenance. Recent advances like use of ‘clean gene’ technology or matrix attachment regions would help improve rice transformation. Function of several novel genes and their promoters has been analyzed in transgenic rice. Significant progress has been made in introducing traits like herbicide, biotic stress and abiotic stress tolerance. Attempts also have been made to enhance nutritional characteristics of the grain and yield. Identification of genes controlling growth and development can be used to modify plant architecture and heading period. Transgenic rice can serve as a biofactory for the production of molecules of pharmaceutical and industrial utility. The drive to apply transgenic rice for public good as well as commercial gains has fueled research to an all time high. Successful field trials and biosafety of transgenic rice have been reported. This would act as a catalyst for greater acceptance of genetically modified food crops. The lessons learnt from rice can be extended to other cereals thereby opening new opportunities and possibilities.     

Genetic transformation technology: Status and problems

Summary Transfer of genes from heterologous species provides the means of selectively introducing new traits into crop plants and expanding the gene pool beyond what has been available to traditional breeding systems. With the recent advances in genetic engineering of plants, it is now feasible to introduce into crop plants, genes that have previously been inaccessible to the conventional plant breeder, or which did not exist in the crop of interest. This holds a tremendous potential for the genetic enhancement of important food crops. However, the availability of efficient transformation methods to introduce foreign DNA can be a substantial barrier to the application of recombinant DNA methods in some crop plants. Despite significant advances over the past decades, development of efficient transformation methods can take many years of painstaking research. The major components for the development of transgenic plants include the development of reliable tissue culture regeneration systems, preparation of gene constructs and efficient transformation techniques for the introduction of genes into the crop plants, recovery and multiplication of transgenic plants, molecular and genetic characterization of transgenic plants for stable and efficient gene expression, transfer of genes to elite cultivars by conventional breeding methods if required, and the evaluation of transgenic plants for their effectiveness in alleviating the biotic and abiotic stresses without being an environmental biohazard. Amongst these, protocols for the introduction of genes, including the efficient regeneration of shoots in tissue cultures, and transformation methods can be major bottlenecks to the application of genetic transformation technology. Some of the key constraints in transformation procedures and possible solutions for safe development and deployment of transgenic plants for crop improvement are discussed.