转基因植物的生物安全问题探讨

探讨了转基因植物可能引起的生物安全性问题及其潜在风险,当前全球对生物安全监管的现状,并提出我国现阶段应采取的策略。     

转基因产品的安全性

利用转基因技术人为地打破自然界世代沿袭的基因平衡,究竟会带来什么样的后果?基于以上疑虑,基因工程生物安全性的评价成为人们日益关注的焦点。本文对转基因产品、转基因产品可能带来的风险、转基因食品的安全性评价标准、转基因植物产品的检验技术、国外对转基因食品管理的有关法规以及我国转基因产品安全性管理的现状等问题进行了概述。     

对农业转基因生物安全性问题争论的探究

农业转基因技术是近10多年来农业科技领域的一项重大技术,但是农业转基因生物安全问题也是国内外争论的热点问题,这种争论可能是长期的。本来转基因生物安全是一个科学问题,但是国内外对这个问题争论的范围已经超出了科学的范畴,成为十分复杂的科学、社会、经济、贸易问题。本文试图说明学术领域关注的农业转基因生物安全问题,以及它与社会、经济和贸易问题的关系,目的是消除公众和消费者存在的认识误区,使社会各界对农业转基因生物安全问题有一个比较科学公正的认识,以利于农业转基因生物技术健康发展。     

转基因动物食用安全评价体系的发展与展望

转基因技术是目前具有极大应用前景的生物技术之一,利用转基因技术培育转基因动物已有30年的发展历史.任何转基因动物及其产品进入食物链之前必须经过严格的生物安全评价,其中食用安全评价是其中重要的组成部分.本文参阅部分国内外文献,结合近几年从事国家转基因生物食用安全评价方面的研究,对国内外转基因动物及产品食用安全评价的现状和发展趋势进行了综述,期望为中国转基因动物及其产品的生物安全评价体系提供参考.     

农业转基因生物安全评价申报资料要求

按照《农业转基因生物安全管理条例》和配套规章的规定,农业转基因生物安全评价贯穿于其研究与开发的全过程,申请人在对转基因生物进行自我评价、确定安全等级的基础上,向农业部提交申报材料,经国家农业转基因生物安全委员会技术审查并提出评价意见后,由农业部审核、批复。由此     

转基因油菜生产的农业环境安全

根据转基因油菜的研究和环境释放现状,对我国转基因油菜可能存在的农业环境安全性问题进行风险分析,认为中国转基因油菜的基因扩散风险高于其他作物,对农业环境安全带来的隐患不容忽视。     

转基因生物对肠道微生物影响的研究进展

肠道微生物平衡对于维持机体的生理平衡发挥重要作用,与宿主的营养代谢、免疫调节有着重要的关系。肠道健康直接反映机体的健康状态。外源物质可通过肠道菌群、肠壁通透性、粘膜免疫、肠道代谢物等影响机体健康。对转基因生物进行肠道健康的安全评价可以监测转基因生物通过肠道产生的非期望效应,为转基因生物的安全性提供有力保证。本研究汇总了近年来国内外对转基因生物在肠道微生物平衡方面的研究,完善了非期望效应的评价内容,在一定程度上也进一步完善了转基因生物安全评价体系。     

利用复合PCR方法同时检测三种转基因水稻

我国在转基因水稻研究方面处于国际领先地位,但由于研究材料扩散到商品化生产水稻中而引起的贸易纠纷时有发生。加强转基因水稻检测与监管,从源头控制转基因水稻基因扩散对于保障生物安全、促进米制品贸易有重要意义。本研究针对我国当前转基因水稻监管重点,结合已有相关检测方法标准,针对三种不同转基因水稻：抗虫水稻TT51-1、抗病水稻M12、抗除草剂水稻LLRICE62,以水稻内源基因RBE4为参照基因,建立转基因水稻四重复合PCR检测方法,可在同一反应体系中同时检测鉴定三种转基因水稻品系,检测限可达250个拷贝。利用此方法可快速地定性检测和鉴定转基因水稻TT51、M12、LL RICE62。     

无抗性标记基因转基因植物研究进展

植物转基因研究中抗生素和除草剂抗性标记基因可以提高转化体的筛选效率。然而，对抗性标记基因潜在的生物安全性疑虑阻碍了植物转基因研究的发展和应用。解决抗性标记基因安全性问题的策略有标记回避和标记剔除两类，前者是在转化阶段不使用抗性标记基因或采用安全标记基因筛选转基因植株；后者则采用抗性标记基因筛选获得转化体后剔除标记基因。无抗性标记基因转基因植物不仅促进转基因技术的发展，而且缓解潜在的生物安全问题。     

转基因植物的生态安全性风险

转基因植物的应用在对农业生产带来重大变革的同时,其安全性风险备受关注。本文重点论述了转基因植物的生态安全性风险,即转基因植物的使用带来的直接或间接的生态影响,包括：目标害虫对转基因植物的抗性,转基因植物对非目标害虫的毒性及其对寄主嗜好性、有益生物及天敌的安全性、生物多样性及生态系统结构的影响;基因漂移及杂草化问题及应用转基因作物后植保费用的变更等。针对这些关键问题,定量风险评估和制定风险预防与治理策略具有重要意义。     

Need for an "integrated safety assessment" of GMOs, linking food safety and environmental considerations

Evidence for substantial environmental influences on health and food safety comes from work with environmental health indicators which show that agroenvironmental practices have direct and indirect effects on human health, concluding that "the quality of the environment influences the quality and safety of foods" [Fennema, O. Environ. Health Perspect. 1990, 86, 229-232). In the field of genetically modified organisms (GMOs), Codex principles have been established for the assessment of GM food safety and the Cartagena Protocol on Biosafety outlines international principles for an environmental assessment of living modified organisms. Both concepts also contain starting points for an assessment of health/food safety effects of GMOs in cases when the environment is involved in the chain of events that could lead to hazards. The environment can act as a route of unintentional entry of GMOs into the food supply, such as in the case of gene flow via pollen or seeds from GM crops, but the environment can also be involved in changes of GMO-induced agricultural practices with relevance for health/food safety. Examples for this include potential regional changes of pesticide uses and reduction in pesticide poisonings resulting from the use of Bt crops or influences on immune responses via cross-reactivity. Clearly, modern methods of biotechnology in breeding are involved in the reasons behind the rapid reduction of local varieties in agrodiversity, which constitute an identified hazard for food safety and food security. The health/food safety assessment of GM foods in cases when the environment is involved needs to be informed by data from environmental assessment. Such data might be especially important for hazard identification and exposure assessment. International organizations working in these areas will very likely be needed to initiate and enable cooperation between those institutions responsible for the different assessments, as well as for exchange and analysis of information. An integrated assessment might help to focus and save capacities in highly technical areas such as molecular characterization or profiling, which are often necessary for both assessments. In the area of establishing international standards for traded foods, such as for the newly created Standards in Trade and Development Facility (STDF), an integrated assessment might help in the consideration of important environmental aspects involved in health and food safety. Furthermore, an established integrated view on GMOs may create greater consumer confidence in the technology.     

四川稻作区优质稻生产气候生态条件适宜性评价及空间分布

开展特定区域适宜优质稻区域化种植的气候生态条件评价及空间分布格局的研究,可为我国不同稻作区稻米品质生态改良及宏观决策提供重要的理论依据。通过四川、云南、贵州、重庆多地不同生态区田间试验、气象资料的统计分析建立齐穗期与经度、纬度及海拔间的回归模型,以四川省稻作区为分析样区,利用地理信息系统(GIS)空间差值等方法,对四川省稻作区优质稻生产的气候生态条件适宜性及其空间分布格局进行研究。结果表明,四川省各稻作区优质稻生产均存在显著的区域特色,通过对影响不同生态区优质稻生产诸环境及气候生态因子的相对重要程度关系进行回归分析,明确了齐穗期与经度、纬度及海拔间的回归模型;并在研究区域范围内筛选了对优质稻生长发育及米质形成影响较大、且分布差异显著的气象因子:齐穗后灌浆结实期间30 d范围内的日均气温、日照百分率、天文辐射、水汽压等作为优质稻气候生态区划的评价指标,并构建了四川省稻作区优质水稻生态适宜性综合评价指标体系。以此为基础,进行了四川省稻作区优质稻生产的气候生态条件适宜性分级评价及其空间分布格局分析。结果表明:四川省稻作区适宜种植优质稻的区域主要分布在盆周边缘稻区的西北部、盆西平原稻区的西部及北部、川西南山地稻区除西部以外的大部分地区,盆周边缘稻区的西南部、东北部也有零星分布;较适宜种植优质稻的区域主要分布在盆周边缘稻区的北部、西南部,盆西平原稻区的东部、南部,盆中浅丘稻区的西北部、东北部,及川西南山地稻区的西部;除上述区域外皆不适宜种植优质稻。本研究可为科学规划四川省优化优质稻生产布局和结构,促进四川省优质稻高产、优质、高效发展提供科学依据。     

Natural introgression from cultivated soybean (<Emphasis Type="Italic">Glycine max</Emphasis>) into wild soybean (<Emphasis Type="Italic">Glycine soja</Emphasis>) with the implications for origin of populations of semi-wild type and for biosafety of wild species in China

Introgression from soybean cultivars to its wild progenitor species is an interesting antidromic recombination in natural ecosystem with many consequences, including the alteration of genetic diversity, the origin of semi-wild soybean, and implication for biosafety of the wild progenitor species with future release of the genetically modified varieties. Although such interspecific introgression is not suspected to be ubiquitous in the sympatric regions of wild and cultivated soybeans, the documentations published based on some molecular experimental analyses on the introgression have been little substantiated by the occurring process morphologically and remain deficient for unquestionable evidence, owing to the lack of actual insight into the population dynamics. Here, we found the phenomenon of gene escape and presented the evidence for occurrence of introgression from soybeans into the wild species and for how originates about the semi-wild type soybean based on morphological investigation of population dynamics. Our results suggest that more attention should be paid to the escape of genetically modified genotypes to safeguard the biosafety of wild soybean gene pool, if GM soybeans are released in China, the place of origin of cultivated soybeans.     

Soil fertility in flooded and non-flooded irrigated rice systems

The lowland rice system in Asia makes a major contribution to the global rice supply and is often cited as an example of a sustainable system in which two or three crops of rice are grown in sequence under submerged conditions. However, water shortages are becoming critical in some regions for lowland rice cultivation; and there is high potential in exploring rice cultivation under moisture regimes that save water and also increase productivity. The objective of this article therefore is to analyze the consequences of switching growing of rice from flooded to aerobic conditions on soil fertility and its management. Fertility advantages of submerged rice include amelioration of chemical fertility, preferential accumulation of organic matter and improved availability of major, secondary and selected micronutrients, which contribute to the long-term maintenance of soil fertility and sustainability of the lowland rice system. However, the fertility problems under aerobic rice are better addressed with the crop as a component of a cropping system because continuous growing of aerobic rice in sequence does not seem sustainable due to complex, site-specific chemical and biological constraints.     

实时定量PCR检测转基因水稻科丰6号插入拷贝数和转基因含量

建立转基因成分灵敏、准确的定量标识是实施转基因安全阈值管理的一个基本步骤,其中实时定量PCR技术是检测产品中转基因含量的主要技术方法。本研究利用该技术确定了双价(cry1Ac+CpTi)转基因抗虫水稻(Oryzasativa)科丰6号中有3个拷贝的外源基因插入。通过对外源基因Bt和转化事件特异的边界特异序列为对象的绝对定量和相对定量检测方法的研究,发现以边界特异序列为对象的事件特异性检测和以目的基因Bt为对象的检测都能够满足相对定量检测的要求。在100ng基因组DNA中,Bt基因和特异性检测的相对定量检测限分别为0.1%和0.5%,在绝对定量检测中,特异性检测的检测限为5个拷贝。不同检测方法对4个已知转基因含量的样品检测结果与预期均一致。结果表明,以转基因产品占总产品比例为定义的转基因含量的测定中,多拷贝或单拷贝基因为对象的不同定量方法的检测对转基因产品的相对定量结果没有影响,本研究对转基因产品的定量阈值设定具有一定的借鉴意义。     

种植绿肥与稻秸协同还田对单季稻田土壤有机碳库和酶活性的影响

种植绿肥和秸秆还田是稻田土壤培肥的重要措施。研究江汉平原单季稻田冬闲期种植绿肥及稻秸不同利用模式对土壤有机碳库和土壤酶活性的影响,为合理利用秸秆和土地资源提供科学依据。该研究基于3 a田间定位试验,以稻秸不还田不种绿肥(CK1)和不施肥空白(CK0)为对照,分析了冬闲期稻秸全量覆盖单独还田(RSM)、稻秸原位焚烧还田(RSB)、单种绿肥(GM)以及稻秸全量覆盖与种植绿肥协同还田利用(RSM+GM)等处理模式下土壤有机碳各组分含量、碳库管理指数、酶活性的变化及其与水稻产量的关系。结果表明:与CK1和CK0相比,RSB处理3 a后显著降低了土壤稳态有机碳含量,对土壤总有机碳、活性有机碳含量以及碳库管理指数均无显著影响;而GM、RSM及RSM+GM处理3a后显著提高了土壤活性有机碳含量、碳库指数、碳库活度、碳库活度指数和碳库管理指数,尤其是RSM和RSM+GM处理还可显著提高土壤总有机碳含量,且多数指标均以RSM+GM处理增幅为最大,其次是RSM处理。与CK1相比,RSB处理3a后显著提高了过氧化氢酶和蔗糖酶活性,但对土壤脲酶活性无显著影响;而RSM、GM及RSM+GM处理模式3 a后均可显著增加土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性,其中RSM+GM处理模式在1 a后即可显著提高土壤脲酶活性,2 a后显著提高土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性,3 a后土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性增幅均是最大。相比于CK1,RSM和RSB处理模式3 a的稻谷增产效果均不显著,而GM和RSM+GM处理模式连续3 a显著提高了稻谷产量,增幅分别为6.88%～11.67%和6.00%～13.40%。相关性分析表明,土壤总有机碳、活性有机碳、碳库管理指数、土壤酶活性与水稻产量之间均呈极显著正相关关系。综上,在江汉平原单季稻作条件下,冬闲期稻秸全量覆盖还田或种植绿肥均可改善土壤肥力,增加作物产量,但前者更有助于土壤有机碳积累,后者更利于作物产量提升。为了兼顾秸秆资源利用、土壤质量改善和作物增产稳产,稻田冬闲期稻秸全量覆盖与种植绿肥协同还田利用模式是一种较好的选择。     

不同栽培法对食用稻子粒氨基酸含量的影响及其机理初探

水稻属于低蛋白作物,稻米的蛋白质含量与氨基酸组成受遗传基因的控制,但环境条件与栽培措施的影响也不容忽视。采用田间小区试验和室内分析相结合的方法,以湘早籼31(早稻)和培两优210(晚稻)组合为材料,探讨了水稻高蛋白高产栽培技术体系、三壮三高栽培法、常规栽培法对稻米氨基酸含量的影响及其作用机理。结果表明,与常规栽培法相比,水稻高蛋白高产栽培综合技术体系能明显提高灌浆中后期水稻功能叶和子粒中谷草转氨酶和天冬氨酸激酶的活性,明显提高糙米氨基酸、人体7种必需氨基酸和蛋白质含量、产量和蛋白质产量;除早稻蛋白质产量外,其他指标与三壮三高栽培法之间差异不显著。水稻高蛋白高产栽培技术体系的早稻糙米的氨基酸含量比三壮三高栽培法、常规栽培法分别提高了4.09%和31.92%,人体7种必需氨基酸的含量分别提高了2.99%和33.06%,赖氨酸(稻米蛋白质的限制性氨基酸,猪的第一限制性氨基酸)的含量分别提高了1.95%1、8.55%,苏氨酸(稻米蛋白质的限制性氨基酸)的含量分别提高了6.54%和31.98%,蛋白氮含量分别提高了6.76%和27.57%,蛋白质产量分别提高了15.72%和38.64%;高蛋白高产栽培技术体系中晚稻糙米的氨基酸含量比三壮三高栽培法、常规栽培法分别提高了2.24%和42.98%,人体7种必需氨基酸的总量分别提高了9.20%和58.05%,蛋白氮含量分别提高了1.74%和26.06%,蛋白质产量分别提高了2.80%和59.42%。     

北方典型水稻土有机质及其组分演变特征

【目的】探究我国北方淹育型水稻土在开垦耕种过程中土壤有机质及其组分的演变特征,为提高水稻土有机质的品质、合理利用水稻土及提高其生产潜力、建设高产稳产稻田提供理论依据和数据支撑。【方法】本研究以辽宁省各地棕壤和草甸土上发育的不同开垦年限淹育型水稻土为研究对象,通过野外调查、田间定点试验及室内测试分析等手段,研究了开垦年限对水稻土有机质含量与组成及其腐殖质特性的影响。【结果】水稻土耕层有机质总量 (SOM) 随开垦年限的增加维持在18.60～26.30 g/kg之间,与开垦年限无显著相关关系 (P > 0.05),但易氧化有机质含量占有机质总量的比例 (ROM/SOM) 均在50%以上,并且随水稻土开垦年限增加而下降,降幅为18%～20%;有机质氧化稳定系数 (Kos) 均在1.2以下,随着水稻土开垦年限增加呈上升趋势,增幅为52%～57%,胡富比 (HA/FA) 及胡敏酸相对色度 (RF) 随开垦年限增加而增大,但胡敏酸活化度 (AD) 和土壤腐殖质的松/紧 (LCH/TCH) 明显下降。【结论】北方水稻土随着开垦年限的增加,土壤中的有机质稳定性增加,活性降低,耕层土壤对养分的供、贮能力减弱,土壤肥力水平下降,限制了北方水稻土生产潜力的发挥,应通过耕作管理和有机无机肥料配施来防止或减缓水稻土肥力的下降。     

Studies of the internode elongation of the rice plant

The height of the rice plant influences its growth behavior and, in turn, its cultivation. Height is predominantly determined by the elongation of internoden. Studies of internode elongation are therefore important.