转基因大豆安全性研究

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1、转基因大豆安全性研究【摘要】转基因大豆是世界上最早商品化、推广应用速度最快的转基因作物,但其遗传转化仍然是基因工程领域的难点之一,如何建立高效稳定的遗传转化体系是转基因大豆的研究重点,同时随着转基因大豆走上人们的餐桌,关于其安全性也引起了人们的质疑。本文将从目前研究的各个方向来阐述转基因大豆的发展现状、转基因大豆的优势、转化技术、安全性评价以及对未来转基因生物的展望。【关键字】转基因大豆、环境安全、生物多样性、基因漂移【正文】一、转基因大豆生产的现状近年来,美国的转基因大豆商业化速度进展很快,1994年美国Monsanto公司研制的抗草甘膦转基因大豆被批准进行

2、商业化生产,1997年DuPont公司研制的高十八烯酸(油酸)大豆被批准进行商业化生产,1998年AgrEvo公司研制的抗草丁膦大豆被批准进行商业化生产。2001年,世界种植大豆总面积7200万公顷,而转基因大豆有3330万公顷占据全球转基因作物的63%,且均为抗除草剂大豆。目前种植转基因大豆的国家主要是美国(转基因大豆约占97%)、阿根廷(转基因大豆约占90%)和巴西(转基因大豆约占25%)等,我国还没有转基因大豆生产。二、转基因大豆的优势1、转基因大豆的主要特性大豆是植物蛋白、油脂、食品、饲料及工业原料的重要来源作物。仅排在水稻，小麦和玉米之后，是世界四大

3、粮食作物之一。当前，转基因大豆商业化种植的主要品种美国抗除草剂草甘膦转基因大豆是通过农杆菌介导方法，将矮牵牛Ti质粒（GaMy）中35s启动子控制EPSPE基因导入到大豆植株，进而培育成的新品种[1]。其含有的4个来源于土壤细菌的5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-膦酸合成酶（epsps）基因，是草甘膦抗性的主要来源[2]。此基因与大豆酚类、生物碱和芳香族氨基酸等代谢相关。抗草甘膦转基因大豆的特性主要表现为：较好控制草害、大豆产量高、抗虫性较强、护土壤、降低污染、改善环境、防止土壤养分及水土的流失、减少除草剂活性成分及能有效地控制杂草的生长与繁育，转基因大豆食品使大豆油

4、的产量与品质得到改良、延长食品贮藏时间。2、转基因大豆的营养价值金红等对非转基因大豆W28544与美国转基因大豆GTS40-3-2种子中的部分营养指标进行差异检测,结果表明,转基因大豆中的粗脂肪、粗蛋白、脂肪酸、黄酮和酚酸的含量都明显高于非转基因大豆。并且，这些物质均具有提高植物对物理环境的适应性，增强植物抵御天敌侵袭及抵抗病害的能力，monsanto公司对培育转基因大豆品种GTS40-3-2进行食品安全评价的结果表明：转基因大豆中所有氨基酸的含量与非转基因大品种之间不存在显著性差异，内源蛋白过敏源及含量与非转基因大豆之间也不存在差异性，相同品质改良的转基因大

5、豆也取得重要进展。如转Δ12脂肪酸脱氢酶基因（FAD2-1）大豆,油酸含量达70%，通过抑制大豆Δ12脂肪酸脱氢酶基因(FAD2)和ACP-棕榈酸硫激酶基因(FatB)表达，减少种子中Δ12脂肪酸脱氢酶含量，同时控制棕榈酸产量，从而实现富集油酸，获得油酸含量高达85%的大豆新品系并已开始大规模种植。但也有文章称耐除草剂的转基因大豆具有防癌,抗癌作用的大豆异黄酮含量明显减少[3]。三、转基因大豆的技术大豆遗传转化的方法有农杆菌介导法、基因枪法、花粉管通道法、电击法等。其中，常用的转化方法是农杆菌介导法和基因枪法。1、农杆菌介导法农杆菌是一种普遍存在于土壤中的革兰

6、氏阴性杆菌，它能够在自然条件下感染植物细胞，是一种天然的植物遗传转化体系，目前已广泛应用于单子叶和双子叶植物的遗传转化中[4]。农杆菌主要有2种：（1）根癌农杆菌，含有Ti质粒，能使被侵染的植物细胞诱导产生冠瘿瘤；（2）发根农杆菌，含有Ri质粒，能使被侵染的植物细胞诱导产生发状根。Ti质粒和Ri质粒上均有一段T-DNA，农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将T-DNA插入到植物基因组中[5]。经过改造的T-DNA可插入大到50kb的外源基因，且T-DNA能够进行高频率的转移，因此Ti质粒和Ri质粒已成为植物基因工程中的理想载体系统，尤其是利用根癌农杆菌介导的遗

7、传转化最多[6]。目前，人们已经构建了多种Ti质粒载体系统。农杆菌介导的转化方法主要有整体植株接种共感染法和叶盘法[7]，叶盘法是Horsch等[8]1985年发明的，即用打孔器从消毒叶片上取得叶圆片，称为叶盘。大豆中采用的是改良叶盘法，外植体包括胚尖、子叶、子叶节和下胚轴等。1980年，Cheng等[9]首先报道用大豆无菌苗的子叶节为外植体，在含高浓度BA的改良B5培养基上诱导丛生芽获得高频率的再生植株。Hinchee等首次用农杆菌介导法以子叶为受体，将nptⅡ和草甘膦抗性基因导入大豆。2、基因枪法基因枪法又称微弹轰击法，是1983年美国康奈尔大学Sanfo

8、rd等[10]首先发明的。基因枪根据动