官春云:我国转基因作物商品化现状

2014-11-27 | 作者: 官春云 | 标签: 官春云

转基因是一个热点问题,从我们从事转基因工作的人来看,感到我国农业要发展,粮食要增产增收,粮食品质要提高,应该大力发展转基因作物,这是一个基本观点。

一、习近平同志对转基因作物的论述

2013年12月23日,习近平同志在中央农村工作会议上谈到,农产品质量和食物安全还有一个问题不得不提,就是转基因的问题,转基因是一项新技术,也是一个新产业,具有广阔的发展前景,作为一个新生事物,社会对转基因技术有争议,有疑虑,这是正常的,对于这个问题我强调两点:一是确保安全,二是要自主创新。也就是说,在研究上,要大胆,在推广上要慎重。转基因农作物产业化、商业化推广,要严格按照国家制定的技术规程、规范进行,稳打稳扎,确保不出闪失,涉及安全的因素都要考虑到,要大胆创新研究,占领转基因技术的制高点,不能把转基因农产品市场都让外国大公司占领了。习总书记讲话很好很全面。我个人体会到有三个重点:第一,转基因是一项新技术,也是一项新产业,具有广阔的发展前景,习总书记讲话对转基因技术给予了充分肯定。第二,转基因作物作为一个新生事物,社会上对转基因作物有争议有疑虑这是正常的,现在对转基因,社会上有很多说法,特别是有一部分人不太理解,一说到转基因就不得了,不能吃,甚至有人说是亡党亡国,这是不太了解转基因的问题。习总书记指出来这是很正常的,不要大惊小怪,通过对转基因的认识,大家来统一认识。第三,习总书记强调两个方面,我们要开展转基因的工作,一是要确保安全,二是要自主创新,也就是说在研究上面要大胆,但在推广上面要谨慎。有的工作要大胆创新,推广上面要非常慎重,不能说哪里有转基因作物都引进来种,这样会引起很大的问题,这是三个重点。

另外,强调了两个方面:一是转基因农作物产业化、商业化推广要严格按照国家制定的技术规程规范来进行,稳打稳扎,确保不出闪失。涉及安全的因素,都要考虑到,不能出问题,要按照国家所制定的技术规程和规范来进行。现在国家设定了转基因的专项,参加单位很多,但是都有很多规定,只能在一定范围里面种,并且对转基因的研究,也有具体规定,实验过的用品怎么处理,农作物应该怎么样处理,都有具体办法。另外,国家对转基因的农作物也有规定,市面上已经有很多转基因商品,但是提出来要标识哪些是转基因的,哪些是非转基因的,让大家自己来选择,这个也是很重要的。对转基因问题,大家认识不够统一,愿意买的就买,不愿意买的可以不买,标识政策也是国家的规定。二是要大胆创新研究。我们的研究要创新,从当前来讲,我们所涉及的几个主要转基因的基因,有好几个都是从国外引过来的,我们自主知识产权的转基因,虽然有,但是没有形成专利、没有形成产品,习总书记提出来要大胆创新研究,不能说社会这么多反映就不搞,而是要大胆创新研究,有些转基因技术还是被国外所控制,不能把转基因农产品市场都让给外国大公司。我国每年进口6000多万吨大豆,进口的大豆基本上都是转基因的,并且都是国外的转基因种子,还没有我们自己自主知识产权的。所以我们要把自己的转基因技术和我们的商品市场都要由自己占领,不能由国外的公司来占领这个市场,这一点很重要。习总书记的讲话,对我们有很大的鼓舞,转基因不能说因为有些议论、有些疑虑就停下来。

二、什么是转基因作物

转基因作物又称为遗传修饰作物,通过遗传修饰的,是指从植物、动物和微生物当中分离母体基因,通过各种方法转移到作物基因中,从而获得具有特定性状的作物。总的概念就是,不但植物、动物、微生物,只要有某一个基因有特殊的功能,就把这个基因通过基因工程的方法把它转到植物上来,从而获得新的具有特定性状的基因。这是一个基本概念。转基因还应该有一个广义的转基因的概念。

从广义上来看,就生物之间基因的转移都叫转基因。那么生物性基因的转移,原来做的杂交育种就是基因转移,把两个不同的具有不同性状的品种的基因(这个性状是由基因决定的)进行杂交,然后再进行选择,以及在自然阶段中植物的天然杂交,生物的净化都包括了基因的重组和转移。所以我们现在种植的绝大部分农作物,并不都是天然的野生品种,都是经过我们长期人工的培育,特别是通过杂交育种形成的,杂交育种本身就是转基因。植物育种从系统选择到杂交育种,有一千多年的历史,中国也有一千多年的历史,吃转基因不知道吃了多少年了,通过杂交把基因转移。这是从广义上面来说转基因。现在我们指的是狭义的转基因,专指利用现代基因工程技术,将人们期望的母体基因或者目标基因,经过人工分离和遗传修饰,重新导入到生物体的基因组中,赋予新的优良性状,克服常规育种难以突破的遗传障碍。基因的来源更广泛,操作更精确,效率更高,更有可控性和预见性。当前指的狭义转基因,就是我们用基因工程的方法培育农作物的新品种,实际上跟刚才讲的广义的转基因的基本内容是一样的,只是是一个特定的基因在那里转移。

三、转基因作物大记事

狭义的转基因这套做法,从1983年开始,1983年第一例转基因的植物获得成功,然后在1987年,第一例转基因植物:抗虫的西红柿进行田间试验,在美国。1994年第一例转基因食品,就是延迟成熟的番茄上市,在美国。1996年全球转基因作物种植面积达到了160万公顷。1998年转基因作物的安全性在世界范围内引起了争议,争议很大。比如,抗除草剂的基因转到杂草里面去了怎么办?形成超级杂草?大家搞不清楚就提出了这些争议。2009年,中国批准了抗虫的转基因水稻和转植酸酶玉米。植酸酶是个什么东西呢?这个植酸酶有一个螯合作用,把不同的离子螯合起来,使玉米的营养价值更高,这是我们国家的新的创造。2011年,全球转基因农作物面积达到1亿6千万公顷,这又是一个很大的阶梯,简要的说,关于转基因大概有这么几个大的时期,几个大事件。

四、全球转基因作物发展现状

全球转基因作物的面积究竟是什么情况?1996年到2012年转基因种植的面积与年俱增,到最后达到15亿公顷,面积相当大,说明转基因发展很快。从不同的作物的情况来看,转基因的种植面积如果按作物来分的话,大豆基本上百分之七八十的面积都是种的转基因植物,从全世界来看,只有很少一部分是非转基因;另外就是棉花,棉花绝大部分种的是转基因的棉花,只有很少一部分是非转基因;再看油菜,转基因油菜面积还只有30%多一点,还不是太大;玉米转基因的面积,相对还是比较少。主要是转基因大豆跟棉花覆盖面积最大。

五、我国转基因作物商品化现状

在2012年以前,我国已经批准了6个转基因的作物可以商品化,当然也就批准可以生产。我国对转基因有严格的控制,首先要进行中间实验,研究它对生态有没有影响,对人有没有影响等等,先做这方面的研究,这是第一阶段。做好之后,没有不良的影响,那么第二阶段示范,示范是逐步示范,首先批准种十亩、二十亩某某转基因作物,然后再批准比较大面积的。现在国家已经批准示范的只有六个能够进行商品化生产,一个就是抗虫棉,中国农科院培育的;另一个是美国培育的抗虫棉;还有耐储存番茄,华中农大培育的;抗病毒的番茄,北京大学培育的;另外就是抗病的矮牵牛,转CHS基因,这也是国家批准的;还有就是抗病毒的甜椒,这是北京大学育成的。国家只批准了这六个可以进行商品生产。

我国的抗虫棉推广发展很快,1997年总面积880千公顷,到现在有4100千公顷,开始占的比重只有7%,但是现在占到93%。但是国外孟山都公司是我们国家首先允许进行商品化生产的,开始也是820千公顷,算起来大概占我国抗虫棉面积的93%,后来面积逐渐减少,到现在只占7%的份额。所以我们国家培育的抗虫棉发展的更快,品种的性能比较好。

六、湖南农业大学油料作物研究所油菜转基因研究

湖南农业大学油料作物研究所在油菜转基因方面做了一些研究,这里主要讲转BT基因的抗虫油菜的培育以及转雄性不育基因和恢复基固油菜的培育。
  
1.转BT基因抗虫油菜的培育


菜心虫是危害油菜很重要的一个害虫,20世纪80年代后期,菜心虫在长沙地区常常发生,药打不死,最后人来抓,因为这个虫生命力很强,开始只有蚂蚁那么大,最后长的比指甲还大,菜心虫抓起来放在冰箱里面冰冻,冻成一个冰棍,再拿出来放到田里又活了,菜心虫食量很大,很难防治,对油菜、蔬菜影响很大。通过转基因可以提高对害虫的抗体,防治这个虫。转到什么油菜里?转到我们培育的新的油菜品种湘油12号。把基因转进去,要把它形成一个质粒,导入到基因组里面去,导入到基因组里面去有很多方法,比如说龙杆菌,通过龙杆菌可以把质粒带到基因组里去,叫龙杆菌借道,还有直接介入。这个质粒不是我们建立的,是中国农科院建立的一个质粒,我们是拿来进行基因转化。两种方案都做了,第一种是油菜开花结实的时候,直接通过微管把它注进去,注射到胚胎里面去,拿很细的丝进行注射,这是一种方法。另外一种方法是龙杆菌借道,龙杆菌转到植物体里面去。做了之后就形成转基因的后代,有的是单拷贝,有的是多拷贝的,一般来说选择单拷贝的材料来做研究,多拷贝的不太可靠,还经过了选择,经过卡拉霉素筛选,PCR的检测,农业性状的选择,通过选择之后,获得BT基因的植株,获得25株,从这当中搞了9株,不符合的淘汰掉了。通过转基因一代、二代等,到转基因五代的时候就形成了抗虫油菜的新品系。转BT基因的小植株通过卡拉霉素来鉴定它是不是转基因的材料,证实是转基因的才往下走。同时还做了BT毒蛋白检测。这是我们做的具体实验,包括一类昆虫、二类昆虫,刚才说的菜心虫,小的时候只有蚂蚁那么大,不断的脱一层皮长大一点,我们在不同时期把它进行转基因跟非转基因的比较,没转基因的,虫就很多,被虫咬伤的很多,转基因的叶片比较完整,虫没有吃,虫吃了之后就死掉了,发挥了抗虫的作用,同时测茎叶性状,株高、含油量都差不多,并没有太大的影响。

2.转雄性不育基因和恢复基固油菜

这是一种新的方法,先把不育基因导入里面,另外把一个恢复基因导到里面,把这两种油菜得到,当时我们将已有的不育基因pTA29-barnase和恢复基因pTA29-barstar,分别导入油菜育成转基因不育系和恢复系,可以稳定遗传,这样很快的就可以形成杂种,组合转变很自由。不像三系,恢复系要求很严格,两系就是有一半植株要拔掉,杂种的纯度比较高,优势很显著。转化过程跟上面说的也差不多,采取龙杆菌借道,最后形成植株的时候,通过PPT把它喷一下,就可以鉴别出来。转不育基因的湘油15号,具有S显性不育基因,且与抗除草剂基因紧密连锁,不育基因跟抗虫草的基因是连锁在一起,抗除草剂,所以在育苗的时候可以鉴别出来。另外有一个保持系,这个保持系叫A’系,没有转不育基因的湘油15号,没有抗除草剂基因,表现是可育的。另外就是具有恢复基因的植株叫做B系。所以我们一般制种把A系跟A’系进行杂交,后代叫显性基因,具有显性基因的除草剂打不死。正常的情况,转基因的杂交油菜一般增长在15%以上,高的达到20%多,增长幅度很大。从我们的研究来看,转基因的杂交油菜一是可以提高作物的产量,二是可以提高抗病虫的能力。当然根据其他很多研究,还可以改善品质,提高抗性,提高抗盐碱等特性,也可以提高品质。

七、结束语

事实说明,转基因植物确实有它的价值,中国农业要能够不断的发展,不断的丰收,提高产量和抗性还是要利用转基因,不要把转基因作物看成是有很多问题的作物,这实际上是对转基因还不够了解。转基因确实能提高产量,提高抗性,是一个新技术,应该要大力发展。

 (作者官春云系中国工程院院士;本文根据作者在第二届隆平论坛上的学术报告的录音整理而成。)

来源:红网

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