转基因水稻向普通野生稻及其他近缘植物的基因漂流研究进展

转基因水稻与普通野生稻及其近缘植物的基因漂流问题,是目前国内外科学家在转基因水稻环境安全评价方面所关注的重点问题之一.笔者综述了转基因水稻向普通野生稻及其他近缘植物基因漂流的研究进展,并讨论了转基因水稻基因漂流控制的问题.     

转基因抗虫水稻的研究进展

本文综述了转基因抗虫水稻国内外研究的最新进展,阐述了利用生物工程技术进行转基因的程序和技术方法,指出了当前国内外转基因抗虫水稻研究存在的问题,提出了转基因抗虫水稻对人类安全性问题、昆虫产生抗性问题,并从基因构建、启动子选用等方面提出了解决途径     

水稻茎叶特异性启动子研究进展

实现目的基因在转基因水稻中的定点、定时、定量表达以及提高转基因水稻的生物安全性一直是转基因水稻研究者追求的目标。水稻茎叶特异性启动子可以驱动目的基因在茎叶中优势表达,使其获得抗虫、抗病能力及对逆境的耐受性。综述了水稻茎叶特异性启动子的特点及其种类,并对其提高转基因水稻安全性的现实意义进行了展望。     

转基因水稻食用安全评价

水稻是世界上最主要的粮食作物之一,利用转基因技术可以改良水稻品种,现已获得了抗虫、抗病、抗逆及营养改良型等转基因水稻。虽然转基因水稻的安全研究报道并不多,但转基因水稻的食用安全性一直是争议的焦点,尤其是在转Bt抗虫基因水稻获得安全证书后。本文综合分析了转基因水稻食用安全性研究的国内外进展。安全性评价除了营养成分与抗营养因子的比较外,也需要开展动物饲喂试验。在饲喂试验中,转基因与非转基因处理存在一些差异,但大多数研究认为转基因水稻与传统非转基因亲本水稻的营养性和安全性是一样的;然而,也有少数研究结果显示转基因水稻有毒副作用,或会引起试验动物肠道菌群或相关生化指标的改变。目前动物试验的持续时间很少超过90天,食用安全性的风险可能短期不会显现,需要合理延长动物饲喂试验的持续时间。本综述旨在为转基因水稻的食用安全性研究和生物安全管理提供参考。     

转基因水稻潜在致敏性的安全性评价

利用基因工程技术已经成功培育出抗虫、抗病、抗逆、耐除草剂和改善营养品质的转基因水稻,其安全性问题成为研究热点.对转基因水稻上市前进行严格和科学的安全性评估是当前一个亟待解决的课题,其中一项重要内容是评估转基因食品的致敏性.对当前国内外水稻过敏原的研究、对转基因食品潜在致敏性的安全性评价以及加工处理对致敏原的影响等研究进展进行了综述.     

Bt转基因抗虫水稻的研究进展及其对家蚕的风险评估

Bt基因是目前农业上使用最广泛的抗虫基因。近年来,Bt基因已广泛用于转基因抗虫水稻的研究,进展极为迅速。我国在Bt转基因抗虫水稻的培育方面处于世界领先水平,且有可能成为世界上率先商品化种植Bt转基因抗虫水稻的国家之一。为此,概述了Bt基因的发展状况、国内外Bt转基因抗虫水稻的研究进展及其对非靶标经济昆虫家蚕的生态风险,以期为Bt转基因抗虫水稻的商品化种植和重要经济昆虫的合理保护提供科学依据和理论参考。     

主要农作物转基因飘流频率和距离的数据调研与分析Ⅱ.水稻

水稻是重要的粮食作物,转基因抗虫水稻在我国已经获得安全证书,且其他性状的转基因水稻也进入田间试验和环境释放阶段,因此,水稻的基因漂流备受关注。归纳和分析了近10年来国内外水稻基因飘流的数据和信息,分别包括向栽培稻品种、不育系和普通野生稻的基因飘流,明确了转基因向不育系的飘流频率最大,其次是普通野生稻,向栽培稻品种的飘流频率最小,并提出了向这三种类型水稻基因飘流的0.1%阈值距离。     

抗除草剂转基因水稻及其生物安全性的探讨

抗除草剂转基因水稻在转基因水稻的研究和利用中占主导地位,其安全性问题也成为人们关注的焦点。文章简述了稻田中主要使用的几种除草剂及其作用机理,水稻抗除草剂基因的转化方法及抗性机理,讨论了抗除草剂转基因水稻的应用及生物安全性问题,并对今后的研究与应用进行了展望。     

转Bt基因水稻对主要非靶标昆虫的生态安全性研究进展

Bt基因是世界上转基因植物生物工程研究和应用最多的基因。转Bt基因水稻对二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟等鳞翅目害虫具有很强的控制效果,其商业化种植推广是国内外关注的焦点问题。概述了Bt水稻研究概况的基础上,主要针对Bt水稻对稻田非靶标昆虫的影响效应进行综述,并对Bt水稻的发展前景及其对非靶标昆虫的安全性研究进行展望。     

提高转基因植物标记基因安全性策略的研究进展

目前,广泛使用的转基因植物抗性标记基因对环境和食品存在潜在风险。提高转基因植物标记基因安全性策略有3种:利用无争议的生物安全标记基因;剔除转基因植物中选择标记基因;利用无选择标记基因的转化系统。本文综述了这3种策略的作用原理、种类和存在的问题,并对提高转基因标记基因安全性技术途径的前景和研究方向进行了分析。     

转vip3基因作物研究进展

苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)杀虫晶体蛋白(Insecticidal Crystal Proteins,ICPs)转基因作物在全球种植已近15年。随着转基因作物种植面积的扩大,害虫对Bt杀虫蛋白产生抗性已成为一个严峻的问题。通过研究发现,苏云金芽孢杆菌的营养生长阶段可产生一种新的毒素,即VIP3蛋白。VIP3蛋白与已知的ICPs没有序列同源性和结构相似性,表达VIP3对十多种鳞翅目害虫具有毒杀作用,具有更广泛的抗虫谱,尤其可毒杀小地老虎(Agrois ipsilon)等对Bt非敏感害虫,对环境生物没有不良影响,是防治抗性害虫及扩大抗虫谱的一种新策略。     

Bt水稻对蜘蛛优势类群及其与猎物相关性的影响

以转cry1Ab/cry1Ac基因水稻汕优63（以下简称Bt水稻）为供试材料,亲本汕优63（非Bt水稻）为对照,在田间自然条件下研究了Bt水稻对稻田蜘蛛优势类群消长动态及其与猎物相关性的影响。结果表明,Bt和非Bt稻田中蜘蛛优势类群发生数量相对大小依次为：皿蛛〉狼蛛〉园蛛〉肖蛸。2种类型稻田中蜘蛛优势类群消长动态基本一致,早期狼蛛和肖蛸占优势,随后园蛛和皿蛛成为田间优势蜘蛛类群,但Bt水稻田各类优势蜘蛛数量都显著高于相应非Bt水稻田。2种类型稻田中蜘蛛优势类群与2类主要害虫稻飞虱和叶蝉消长动态相关性存在一定差异。其中,狼蛛与2类主要害虫消长动态相关性在非Bt水稻上达到显著或极显著水平;而在Bt水稻上相关性不显著;肖蛸与2类主要害虫消长动态相关性在2类型稻田中都不显著。     

转基因抗虫水稻对二化螟幼虫和田间节肢动物群落的影响

通过室内和网室以及田间调查评价了转Bt基因水稻材料对二化螟幼虫的抗性,分析了转基因抗虫水稻对节肢动物群落结构和功能团优势度的影响。结果表明：转Bt基因水稻对二化螟幼虫致死率在90%以上,显著高于对照品种; 转Bt基因水稻田间二化螟幼虫发生和危害情况均低于对照稻田,转Bt基因水稻田间节肢动物群落结构物种数、优势集中度、香农指数和均匀性指数与对照相比,均无显著差异; 转Bt基因水稻田间节肢动物5类功能团的优势度与对照稻田均无显著差异。由此可见,转Bt基因水稻对其靶标害虫具有高抗作用,且对田间节肢动物群落结构和功能团的优势度均无明显不利影响。     

利用分子标记辅助选择技术培育抗虫水稻品种的研究

Bt基因是从苏云金芽孢杆菌中克隆出的针对鳞翅目害虫的抗虫基因,经过基因工程方法人工改造已经获得Cry1Ab/Ac、Cry1C等抗虫基因。以云南主栽水稻品种楚粳28为受体,以携带Bt抗虫基因的"华恢1号"、"RJ-5"和"T1C-19"分别作为供体,利用分子标记辅助选择(MAS)技术进行回交育种,选育成携带Bt抗虫基因水稻新品系。结合农艺性状表现,获得了云抗虫稻1号、云抗虫稻2号、云抗虫稻3号Bt蛋白高表达的水稻抗虫品系。这些抗虫品系为云南省抗虫水稻的遗传改良和生产应用提供了基因资源和应用基础。     

转Bt基因抗虫水稻的研究进展

介绍了Bt基因及转Bt基因抗虫水稻的作用机理,综述了转Bt基因水稻的研究概况,分析了转Bt水稻的生物安全性,并展望了Bt水稻的发展趋势,以期为Bt水稻的安全性评价及大规模商业化种植提供参考。     

Effects of Transgenic Bt+CpTI Cotton on Field Abundance of Non-Target Pests and Predators in Xinjiang,China

Transgenic insect-resistant cotton is being increasingly planted in Xinjiang cotton-planting regions, where geographical climate conditions and species composition of pests and natural enemies are greatly unique in China. Limited studies have been conducted on the ecological impacts of transgenic insect-resistant cotton, especially for transgenic double genes (Bt+CpTI) cotton, in this region. In this study, the potential effects of transgenic Bt+CpTI cotton on the seasonal abundance of non-target pests and predators were assessed from 2009 to 2011 in Korla, Xinjiang. The results showed that species composition and seasonal abundance of 5 groups of pests and 5 groups of predators were not significantly different between transgenic Bt+CpTI cotton and non-transgenic cotton every year. It suggests that transgenic Bt+CpTI cotton per se does not affect the population dynamics of non-target pests and predators on this crop in Xinjiang.     

Bt基因导入形态抗蚜棉研究

野生棉种多茸毛是一种形态抗蚜性状,其抗虫机理在于阻碍害虫特别是刺吸式害虫的取食,对幼虫的移动产生机械障碍作用,对棉蚜、棉叶螨、棉叶蝉、红铃虫等棉花害虫具有抗性。通过远缘杂交方式将野生棉种的多茸毛性状转育到栽培种陆地棉上,采用花粉管通道法将Bt基因导入形态抗蚜棉,获得转Bt基因形态抗虫棉纯合系;对纯合系2种害虫的抗性检测表明,通过转基因技术可以将高抗棉铃虫特性导入到形态抗蚜棉,但转化株系仍然保留了受体材料的抗蚜性状。表明通过远缘杂交与转基因技术可以实现多茸毛抗蚜性状与转基因抗棉铃虫性状的融合,并可有效解决棉花生产上的主要虫害。     

Bt基因和Bt蛋白检测技术研究进展

通过转基因技术将可表达杀虫特性蛋白的Bt基因转入大豆、水稻等农作物中,培育出优良的抗虫品种,从而在不使用农药等有害物质的前提下,对病虫害起到高效防治作用。然而动物试验及临床研究发现,Bt蛋白可能导致哺乳动物的免疫器官和免疫细胞损伤,也可能影响基因库的遗传结构及群体遗传多样性,对土壤特异生物类群功能、土壤生物多样性以及土壤酶活性等也有不同程度的影响,且Bt蛋白有可能沿着食物链在人体内富集,对人体形成潜在的危害。因此,开展对Bt基因和Bt蛋白的监控研究是必要的,该文对Bt的相关研究现状作一简要综述。     

Transgenic cry1Ab/vip3H+epsps Rice with Insect and Herbicide Resistance Acted No Adverse Impacts on the Population Growth of a Non-Target Herbivore,the White-Backed Planthopper,Under Laboratory and Field Conditions

Numerous Bt rice lines expressing Cry protein derived from Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) have been developed since 1989. However, the potential risks posed by Bt rice on non-target organisms still remain debate. The white-backed planthopper (WBPH), Sogatella furcifera (Horváth), is one of the most economically important insect pests of rice in Asian countries and also one of the main non-target herbivores of transgenic rice. In the current study, impacts of transgenic cry1Ab/vip3H+epsps rice (G6H1) with both insect and herbicide resistance on WBPH were evaluated to ascertain whether this transgenic rice line had potential risks for this sap-sucking pest under laboratory and field conditions. The laboratory results showed that no significant difference in egg developmental duration, nymphal survival rate and female fecundity was found for WBPH between G6H1 and its non-transgenic isoline (XS110). However, the development duration of nymphs was significantly shorter and female longevity significantly longer when WBPH fed on G6H1 by comparison with those on its control. To verify the results found in laboratory, a 3-yr field trial was conducted to monitor WBPH population using both the vacuum-suction machine and beat plate methods. Although the seasonal density of WBPH nymphs and total density of nymphs and adults were not significantly affected by transgenic rice regardless of the sampling methods, the seasonal density of WBPH adults in transgenic rice plots was slightly lower than that in the control when using the vacuum-suction machine. Based on these results both from laboratory and field, it is clear that our tested transgenic rice line will not lead higher population of WBPH. However, long-term field experiments to monitor the population dynamics of WPBH at large scale need to be conducted to confirm the present conclusions in future.