转基因水稻研究现状

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1、刘颖：转基因水稻研究现状实用技术转基因水稻研究现状刘颖(襄樊职业技术学院生物工程学院，湖北襄樊441050)[摘要]转基因水稻是农业可持续发展的重要组成部分。从转基因水稻的研究概况、生态风险、经济效益几个方面阐述了转基因水稻面临的问题，为转基因水稻的评价安全性提供参考。[关键词]转Bt基因水稻；生态风险；抗性；经济效益水稻是重要的粮食作物，全球约三分之一以上的人口以稻具有开创性意义。米为主食。水稻也是我国最大的粮食作物，约占我国粮食总产范云六院士领导的实验室与华中农业大学张启发院士领量的40％，因此水稻在

2、我国的农业生产中占有举足轻重的地导的实验室经多年合作，将能在单子叶植物中高效表达的融合位。型Bt杀虫基因(Cry1Ab／CrylAc)／i~功地转化到籼稻，获得了高水稻受虫害侵袭非常严重。田间危害水稻的昆虫有数百种抗虫的“明恢63”恢复系T51—1及由它配制而成的“汕优63”杂之多，其中鳞翅目害虫如二化螟、三化螟和稻纵卷叶螟等危害交稻。最重。通过化学杀虫剂控制水稻害虫，不仅生产成本高，且因农药残留可对生态平衡造成破坏，对人、畜健康产生严重危害，同2转基因水稻潜在生态风险时。害虫也易产生抗药性。因此，培育具

3、有抗虫能力的水稻新品种成为控制水稻害虫的重要途径。但由于在现有的水稻种质资目前．对于转基因水稻潜在的生态风险研究主要集中在以源中，只有极少数野生水稻对螟虫具有一定抗性，而且很难加下四个方面：转基因水稻对非靶标生物和生物多样性的影响；以利用，常规育种受到了很大限制。转Bt基因水稻是有效防治转基因漂移及其环境风险；靶标害虫对抗虫转基因的抗性产鳞翅目害虫危害的途径之一，基因工程技术突破了水稻常规育生；水稻生态系统的间接环境安全问题。种的种种限制，为确保我国粮食安全提供了新的可依赖途径。2．1基因漂流的风险基因漂

4、流是转基因植物可能引起的生态问题的主要风险1转基因抗虫水稻的研究概况之一。基因漂流主要指基因通过花粉授精杂交等途径在种群之间扩散的过程。转基因植物基因(包括转基因)漂流的途径大致水稻本身没有足够抗虫的基因，Bt基因是水稻基因工程中有两个：一是通过转基因植物的种子或组织扩散到新的生境可利用的主要抗虫非水稻基因库源材料之一(Fujimotoeta1．，中，并生存下来；二是通过花粉向同种或近缘种非转基因植物1993；Wunneta1．，1996)。自Schnepf和Whiteley(1981)首次从Bt转移。转

5、基因植物通过上述途径发生基因漂流，产生的生态风中克隆CrylA基因以来，揭开了利用基因工程培育抗虫植物的险是多方面的，归纳起来主要有：①产生超级杂草。一些转抗除序幕，至今已有130多种杀虫晶体蛋白基因被报道。目前，水稻草剂基因的植物生存力增强，大面积繁殖，成为难以除去的杂中主要转入的Bt基因编码为CrylA，包括CrylA(a)、CrylA(b)、草。转基因通过花粉转移到其它野生种或近缘种中。使这些物CrylA(c)基因(赵玉艳等，2004)。随着水稻基因工程技术的飞速种含有了某种基因而成为杂草；②对自然

6、基因库产生影响。由发展，转基因水稻的研究成果斐然。近2O年来，利用转基因技术于转基因在环境中的释放。一些基因进入野生植物基因库中．已成功研发出抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆境和优质高产的转基影响基因库的遗传结构，给育种和研究生物多样性工作造成危因新品种，先后获得大量的目标性状强、遗传和表达稳定、农艺害；③对自然环境的直接影响，可能造成生物多样性的损失。性状优良的转基因水稻株系资源(舒庆尧等，1998；杨庆文，2．2靶标害虫对抗虫植物的抗性及治理2003；蒋家焕等，2003)。1995年浙江大学与加拿大渥太华大

7、学合迄今为止，在田间和实验室研究中已经发现有lO多种昆作利用农杆菌介导法成功地将密码子经过优化的Bt杀虫基因虫对Bt杀虫毒素产生了抗性。一般而言，延缓害虫对转Bt基因CrylAb导人了多个水稻品种，通过分子鉴定、抗虫性测定和多植物产生抗性的策略有：①基因策略，即在作物中转人多个杀代筛选，育成了以晚粳推广品种秀水1l为遗传背景的“克螟虫基因。可以是具有不同结合位点的Bt基因。也可以将蛋白酶稻”。抑制剂基因与Bt基因同时转人作物中，以提高杀虫效果、延缓Ghareyazie(1987)报道了转CrylAb基因香

8、粳品系827，对抗性产生(Dirieetal，2000)。或者可以尽可能的将基因在特定二化螟与三化螟有较高抗性，CrylAb基因在水稻籽粒灌浆期功的时间或特定的时空来进行表达，尽可能在害虫危害的高峰期能叶片中高效表达，而在水稻籽粒(胚和胚乳)中不表达，这一表达将能较好的延缓抗性的发展(Willia-maeta1．，1992：GouId研究结果对解决人类食用转基因抗虫水稻稻谷的安全性问题1998)。②田间高剂量／庇护所法。庇护所