防止转基因作物释放引发“超级杂草”产生的若干对策

转基因作物释放可能导致潜在的生态风险性,其中的一个重要方面是通过花粉的传播将某些转基因(主要是抗除草剂基因)漂入野生近缘种或近缘杂草而引发难以控制的“超级杂草”的产生。本文讨论了防止“超级杂草”产生的若干对策,包括物理隔离、转基因遗传调控、雄性不育性与无融合生殖机制的利用、将转基因定位于同当地杂草不亲和的基因组和叶绿体或线粒体基因组等。     

控制转基因植物中基因逃逸的分子策略

转基因作物释放可能导致潜在的生态风险性,其中一个重要方面是通过花粉传播,将外源基因(如抗除草剂、抗虫基因)转入野生近缘种或近缘杂草而产生难以控制的“超级杂草”。本文讨论了防止外源基因逃逸的几种分子技术手段,主要包括：(1)母系遗传法(又称细胞质遗传法);(2)雄性不育法：(3)种子不育法;(4)染色体组特异性选择法等。     

抗除草剂转基因植物的杂草化类型与机理探讨

抗除草剂转基因植物(herbicide—resistant genetically-modified plant(HRGMP))己在全世界广为种植。由于种内、种间抗性基因的转移、互渗和某些转基因植物类型自身具有较强的杂草性,转基因植物的田间试验和商业化种植都存在着产生新的杂草类型,甚至超级杂草的风险。即形成：(1)逸生型杂草,(2)衰退型杂草,(3)超级杂草,对生物多样性构成威胁。     

转基因栽培稻基因漂移是否会带来环境生物安全影响?

转基因通过基因漂移可以渐渗到作物的野生近缘种,由此而导致的环境风险是全球广泛关注的生物安全问题.有3个关键因素可以决定环境风险的程度:特定空间距离的转基因漂移频率,转基因在野生近缘种中的表达水平,以及转基因为野生近缘种群体带来的适合度效应.本文将根据现有研究结果,从上述3方面对转基因漂移到非转基因栽培稻、杂草稻和野生稻造成的潜在环境影响进行回顾.栽培稻品种之间的基因漂移频率很低,可以通过空间隔离或其他方法使其降低到可忽略的水平.在共同分布的环境中,栽培稻基因(包括转基因)向杂草稻和野生稻的漂移不可避免.尽管抗虫转基因(Bt或Bt/CpTI)在栽培稻和野生近缘种杂交后代中可以正常表达,但由于在低虫压环境中,抗虫转基因不会明显改变野生近缘种的适合度,抗虫转基因漂移所造成的环境影响十分有限.因此对基因漂移而言,抗虫转基因栽培稻的商品化种植应该比较安全.然而,抗除草剂转基因渐渗到杂草稻或野生稻会改变群体的适合度,可能会引起不可预测的环境后果.     

植物基因工程应用于杂草综合管理的新策略

杂草与农作物竞争阳光、水分和营养物质,造成农作物减产;化学除草剂的过度使用引发了严重的生态后果;杂草还可能从近缘的转基因作物中获得某些抗性性状,转变成“超级杂草”,这些都增加了杂草管理的难度及复杂性。近年来应用先进的分子生物学及基因工程技术,人们已分离出许多目的基因,如各种器官或组织特异性启动子、细胞毒素基因、可提高作物活力的优势基因及异株克生化合物生物合成途径的关键基因等。运用这些基因可建立杂草综合管理的新策略：①向作物中导入“终止因子”或开花抑制因子,当作物与近缘杂草杂交后,所形成的后代变成一种“自杀杂草”而不能存活;②控制某些性状的基因对作物是有益的或中性的,而对杂草是有害的,将这些杂草的“不适应因子”基因导入作物后,作物与杂草杂交产生的后代将缺乏竞争力和适应性,同时这种“不适应因子”在杂草群体中传播又可造成整个杂草种子库的衰减;③通过遗传工程改良各种生物控制剂,如特异性侵染杂草的细菌、真菌病毒、昆虫等病原物,从而可直接将杂草杀死或降低其适应性;④将一些能增加作物活力和部分力的优势基因导入作物中,可促进作物更有效地与杂草竞争;通过遗传工程改良那些能专一性地促进作物生长的微生物也会增加作物的竞争力;⑤利用异株克生现象,开发能抑制杂草生长的作物品种,并采用转基因技术将控制异株克生化合物产生的全套代谢途径或某一关键步骤导入目标作物中,可提高作物的异株克生潜能。这些新策略的实施,将运用分子标记及其辅助育种、基因图谱克隆、基因沉默以及基因芯片技术等DNA操作技术。     

转基因植物对农业生物多样性的影响

论述了近年来转基因植物对农业生态系统生物多样性影响的研究进展．主要在遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性3个层次上予以评述．包括转基因植物对作物遗传多样性的影响;转基因植物的外源基因向杂草和近缘野生种转移;转基因抗虫植物对目标害虫的影响。抗除草剂转基因植物对作物和杂草的影响,抗病毒转基因植物对病毒的影响;转基因植物对非目标生物的影响,对土壤生态系统的影响等．     

转基因植物释放后在环境中成为杂草的风险性

随着转基因植物释放规模的增大,转基因植物对环境的影响,特别是转基因植物是否会成为不可控制的杂草等问题已引起人们的关注。本文对近年来在转基因植物相关野生种的近缘性;发生杂交的适合性;授粉模式;种子扩散模式等方面转基因扩散机制的研究进展以及减少转基因扩增的有关措施进行了综述。     

转基因植物根系分泌物对土壤微生态的影响

随着转基因植物商品化进程的加快,对其进行生态风险性评价日益引起学者的重视。诸如转基因逃逸到其它亲缘物种中、产生超级杂草和病毒、昆虫产生耐受性及生物多样性遭受破坏等问题已在部分转基因作物中显现。本文综述了转基因植物中根系分泌物对土壤微生态的影响。     

转基因植物释放后在环境中成为杂草的风险性

随着转基因植物释放规模的增大,转基因植物对环境的影响,特别是转基因植物是否会成为不可控制的杂草等问题已引起人们的关注。本文对近年来在转基因植物相关野生种的近缘性;发生杂交的适合性;授粉模式;种子扩散模式等方面转基因扩散机制的研究进展以及减少转基因扩散的有关措施进行了综述。     

定位转基因所在的小麦基因组的细胞遗传学方法

本文设计了一种利用细胞遗传学原理定位转基因小麦部转基因所在的基因组的系统方法,并对该方法的有效性和可靠性进行了验证。该方法利用分别含有AABB、AADD和BBDD基因组的小麦近缘四倍体与等测转基因小麦杂交,F1一倍体与同源非转化品种回交,根据回交群体中在抗性基因控制的性状上的分离比例以及各个体的染色体数目分析,从而对转基因小麦中转基因所在的基因组进行定位,该方法简单、可靠,实用性强,可供相关研究采用。     

转基因植物外源基因逃逸的途径

随着转基因植物商品化进程的加快,对其进行生态风险性评价也日益引起许多学者和科学家的重视,人们对转基因逃逸到其它亲缘物种中能否产生超级杂草,昆虫是否会产生耐受性及转基因植物对生物多样性的影响等问题进行了广泛的研究,本文对转基因植物外中源基因逃逸的几种主要途径作了综述,并对研究方法与手段进行了简要讨论,希望能为有关决策和科研部门提供一些思路。     

转基因水稻基因流的发生与生态学后果

中国是水稻的起源中心之一,分布着丰富的野生种质资源.自转基因水稻获得安全证书以来,转基因水稻与其近缘野生种间的基因流受到广泛关注.本文对转基因水稻基因流的发生及其可能引起的生态学后果进行了综述和展望.认为转基因水稻能够与栽培稻、野生稻、杂草稻、稗草等成功杂交,但基因流发生频率较低且变化较大.基因流成功发生后,由于转基因水稻具转基因新性状而有适合度优势,转基因可能只通过少数几代就进入野生种群.当转基因植株进入野生种群并在自然条件下长期存在时,转基因植株与近缘野生种间的竞争关系和相对适合度将决定混合种群的动态变化.研究转基因水稻基因流的影响及其长期生态学后果对合理保护与利用野生种质资源具有重要意义.     

适合度分析对转基因逃逸潜在环境风险评价的意义北大核心CSCD

转基因作物的全球大规模种植引起了全世界的广泛关注甚至争议。经过遗传改良并具有自然选择优势的转基因作物进入商品化种植,可能将带来环境生物安全的顾虑。在这些生物安全的顾虑中,转基因通过花粉介导的基因漂移向栽培作物的野生近缘种逃逸及其导致的潜在环境风险,就是世人最为关注的环境生物安全问题之一。包括中国在内的许多国家,在转基因作物进行商品化生产之前都必须对转基因逃逸及其带来的潜在环境风险进行严格评价。按照风险评价的框架,转基因向野生近缘种逃逸及其带来潜在环境风险的评价包括3个连续的步骤:1)检测转基因漂移到作物野生近缘种的频率;2)分析转基因在野生近缘种中的表达;3)确定转基因对野生近缘种群体适合度和进化潜力的影响。大量基因漂移的研究结果已表明,转基因通过基因漂移向栽培作物邻近的野生近缘种群体逃逸难以避免,而转基因也会在作物的野生近缘种群体中正常表达。因此分析和评价转基因为野生近缘种带来的适合度效应,对于转基因逃逸及其环境风险的评价至关重要。对适合度的概念及其进化意义进行介绍,并对如何利用转基因的适合度效应分析转基因逃逸的环境风险,以及对此类环境风险进行研究和评价的具体方法予以介绍。上述知识和方法的掌握将有助于人们对转基因作物环境生物安全及其评价的全面理解。     

转基因植物外源基因逃逸的途径

随着转基因植物商品化进程的加快,对其进行生态风险性评价也日益引起许多学者和科学家的重视。人们对转基因逃逸到其它亲缘物种中能否产生超级杂草、昆虫是否会产生耐受性及转基因植物对生物多样性的影响等问题进行了广泛的研究。本文对转基因植物中外源基因逃逸的几种主要途径作了综述,并对研究方法与手段进行了简要讨论,希望能为有关决策和科研部门提供一些思路。     

研发动态

我国绘成转基因木瓜全基因组图谱;我国加入绘制癌症基因图谱计划;我国第一个杀蚊微生物全基因组测序完成;天津转基因育种取得重大进展;我国启动超级玉米研究     

转基因植物与近缘种之间基因流的研究进展

随着转基因植物的大面积种植,转基因植物的生态风险受到广泛关注,其中主要的风险是转基因植物与近缘物种之间的基因流及其影响。本文综述了目前商业化种植的转基因作物油菜、棉花、玉米和大豆,以及未商业化种植的水稻、小麦的基因流研究进展;分析了不同转基因作物与其近缘种之间发生基因流的频率和最远发生距离;介绍了降低基因流发生的方法。基因流频率受物种亲缘关系、花期重叠时间、风速风向等因素的影响,最远发生距离受气候条件、传粉媒介、地理条件等因素的影响。转基因作物与其近缘种之间的基因流频率与距花粉源的距离呈负相关关系(y=-0.59x-0.46,R²=0.25,P<0.01),亲缘关系近的基因流频率高。为了降低转基因植物与其近缘物种之间的基因流风险,建议采取“分区管理”的策略,并加强基因流发生之后的生态风险评价研究。     

鱼类基因工程研究的现状和展望

动物基因工程是七十年代开展起来的一门新兴遗传育种高技术。1982年,美国科学家Palmiter等人首次将大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵中,获得了个体比对照鼠大一倍的转基因“超级鼠”,这一开拓性的工作为动物基因工程定向育种研究领域显示了希望的曙光。继转基因超级鼠研制成功之后,转基因猪,兔,羊等也相继问世。鱼类是人们的主要蛋白质食物来源之一,但目前整个世界的鱼产品产量尚不能满足人们的这种需要,特     

我国抗虫转基因杨树生态安全性研究进展

转基因树木与农作物相比, 人们更关注其长时间种植可能导致转基因扩散到周围野生近缘种。由于生长周期长, 转基因树木会增加转基因不稳定性, 对非靶标生物的影响, 靶标害虫对转基因植物产生抗性, 增加树木入侵性(杂草化), 以及由于基因漂移或基因逃逸对环境产生的负面影响或新的环境风险。过去十几年, 针对我国抗食叶害虫的两个商业化转Bt基因欧洲黑杨(Populus nigra)和转双抗虫基因741杨[P. alba× (P. davidiana + P. simonii) × P. tomentosa], 已开展了有关生态安全性方面的多项研究。本文围绕抗虫转基因树木生态安全性研究进展进行了综述。抗虫转基因杨树对节肢动物种群和群落结构产生了一定影响, 使昆虫的多样性提高, 但对土壤微生物区系未见明显影响。转基因欧洲黑杨通过花粉和种子发生的基因漂移几率很低。转基因杨树通过内生菌发生的水平转移可能会对环境造成的潜在危险也进行了评价。文章最后指出对抗虫转基因杨树农林复合生态系统开展生物安全研究的必要性。     

关于建立植物转基因飘流状况国家和省级地理信息系统的建议

转基因逃逸是转基因作物环境释放的主要潜在生态风险,一旦把转基因和它的地理信息结合起来,地理信息系统（GIS）就成为监控转基因逃逸的理想工具,首先,可以根据转基因作物商业化生产情况建立一定数量的观察站,并在特定的地点和时间内检测野生近缘植物和其它一些相关植物中是否存在转基因,这样就可以获得在特定的地区和时期内转基因逃逸的大致状况,然后在此基础上,可以建立地区（省）或国家级转基因逃逸地理信息系统,国家级系统可能在风险管理中更有实际意义。     

转基因技术在水产动物营养中的应用

近年来,随着分子生物学研究的进展,转基因技术得到了迅猛的发展,在水产动物营养中也有广泛的应用.动物转基因技术是指将外源基因或体外重组的基因结构导入动物的基因组内,使其在动物体内整合和表达,产生具有新的遗传性状,并能将这种性状稳定地传递给后代的一种技术.对转基因技术的一般方法,如显微注射、精子载体、电穿孔,逆转录病毒载体感染和基因枪等方法,以及转基因技术在水产动物营养中的应用进行了综述.