我国作物转基因技术的发展与现状作者：康国章李鸽子许海霞来源：《现代农业科技》2017年第22期摘要转基因技术是作物分子生物学的核心，在降低资源投入、保护环境安全、保障粮食供给等方面显示了巨大的潜力，已成为现今应用最为迅速的作物生物技术。

本文着重阐述了转基因的概念及其与以往相关技术的异同、现今应用程度、不同时期的转基因方法、我国转基因技术的发展历程、我国转基因的管理政策及加强科普宣传的重要性等方面，以期为人们更好地了解转基因技术、更加科学地对待转基因的应用和发展提供参考。

关键词作物；转基因；概念；发展历程；管理政策；科普宣传中图分类号 S5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）22-0027-03Abstract Transgenic technology is the core of crop molecular biology，and plays important and potential roles in reducing the input of agricultural resources，protecting environmental safety，ensuring food supply，etc. This paper introduced its concept and differences from other crop breeding technologies，present utilization，its methods，its development history during China，its strict management policies，the importance of its popular science propaganda，etc，in order to help public peoples deeply understand transgenic technology，and provide reference for its utilization and development in future.Key words crop；transgenic；concept；development history；management policies；popular science propaganda转基因作物已在全球一些国家大面积种植，在降低资源投入、保护环境安全、保障粮食供给等方面显示了巨大的潜力[1-2]。

但是转基因技术作为一种新兴技术，它带来了全球对生物安全问题的广泛关注，并引发了一系列转基因的突发事件，造成公众对转基因产生误解，这可能与科研工作者注重转基因研发工作，而忽视转基因技术的信息传播与普及推广有关。

因此，2015年中央一号文件首次提出要加强农业转基因生物技术的科学普及。

研究生是科研人才的最主要后备军，主要培养目标之一是在本门学科内掌握坚实的基础理论知识。

随着研究水平内容的持续深入与研究方法的不断创新，分子生物学在作物学各个领域已得到了广泛应用[3-4]。

河南农业大学拥有河南省高校唯一一个一级学科国家重点学科——作物学，2010年以来，作物分子生物学已成为该校作物学硕士研究生培养的专业学位课程。

转基因是作物分子生物学中重要的研究方法，是研究基因功能、创制优异作物种质资源等的重要手段[5-6]。

近年来，笔者一直担任河南农业大学作物学学科研究生的作物分子生物学课程，围绕其中重要的转基因内容从以下几方面进行了讲授，取得了较好的授课效果。

在本文中，笔者结合在研究生授课中教学内容，介绍了我国转基因的发展历程及现状，以提高人们对转基因的认识与了解。

1 转基因的概念及与以往相关技术的异同在农业领域，育种技术推动了农业的持续发展，推动了其向现代农业的转变。

在5 000年以前，人类已开始有意识将当年收获的最好种子保存，用作翌年进行播种，开启了选择育种的历程。

18世纪中期，人们发现杂种优势的优点，开始将2个性状优良的品种通过杂交创制新品种。

20世纪20年代开始至40年代，人们开始利用物理（辐射等）、化学（诱变剂等）手段诱导作物种子发生变异，再从变异群体中选择符合理想的作物新品种。

1973年科学家科恩和博耶将遗传物质从一个生物转移到另一个生物，以DNA重组和转基因技术为核心的现代生物技术，开始在农业、医药、食品、能源和环保领域得到广泛应用。

转基因作物育种是一种前所未有的作物育种新方法。

由此可以看出，杂交育种是优良性状基因的聚合，选择育种是性状自然突变基因的选择，诱变育种是人工对突变基因的选择[7-8]。

转基因技术是在更大范围内实现基因整合，与传统技术只能在近缘属种间实现基因转移不同，特别在现今作物育种目标越来越高，而作物种质资源范围越来越窄、品种更换周期越来越短的局面下，转基因作物育种具有更重要的意义[9-10]。

在自然界中广泛存在转基因现象，如农杆菌可以将自身的基因转移到植物基因组中并获得稳定的遗传表达，只不过发生频率很低。

在转基因中，人们可以广泛应用这一原理，高效、快速将目标基因导入到作物中[11]。

因此，转基因技术是传统育种技术的继承与发展。

2 目前转基因作物在全世界范围内的应用程度1994年，转基因延熟保鲜番茄进入美国市场开始销售，1996年，转基因作物开始大规模商业化种植，种植面积为170万hm2，此后发展极为迅速，经历了1996—2014年连续19年的快速增长，已成为现今世界上应用最为迅速的作物技术。

2014年全世界有8个发达国家和20个发展中国家种植了转基因作物，种植面积高达1.815亿hm2，2015 年种植面积为1.797亿hm2，较2014年减少了约1%，但这一波动主要是由于粮食低价格因素所导致。

20年来，全世界种植转基因作物面积累计达到20亿hm2。

其中，转基因大豆、玉米、棉花和油菜排在前4位，种植面积分别达到10亿、6亿、3亿、1亿hm2。

美国、巴西、阿根廷、印度和加拿大排在前5位，2015年这5个国家转基因种植面积分别达到7 090万、4 420万、2 450万、1 160万、1 100万hm2。

自转基因技术商业化种植以来，美国是世界上转基因技术应用最为广泛的国家。

2015年，美国约94%的棉花、94%的大豆、92%的玉米均是转基因作物。

转基因作物的种植也为美国农业带来了巨大的收益；同时，种植转基因作物能减少虫害问题，降低农药使用量，有利于环境保护和促进农业的可持续发展等。

2015年，我国的转基因植物种植面积为370万hm2，主要种植棉花、木瓜和杨树，但小麦、玉米、水稻、大豆等主要粮食作物未种植转基因品种。

目前，我国虽然实现主粮的基本自给，但农产品缺口较大，而进口的大多数粮食作物（玉米、大豆等）以转基因为主，成为转基因粮食产品的消费大国。

以玉米为例，2013年和2014年我国玉米籽粒进口量分别达到326.42万t和259.90万t。

而阿根廷、巴西、美国等粮食出口国种植的玉米等基本都是转基因品种，因此，我国进口的玉米只能是转基因产品，这些进口玉米主要用于饲料和其他工业用途。

另外，我国消费了全世界大豆产量的1/3，进口量占全球大豆进口的65%，其中90%以上为转基因大豆，这些大豆主要用于食用油等产品。

3 转基因技术发展历程转基因技术最初所采用的载体大多含有筛选标记，以利于转化后代的鉴定以筛选出含有目的基因的转化体。

但筛选标记基因存在于转化体的基因组内，从而引发了转基因植物安全的许多问题，诸如筛选标记基因可能具有潜在毒性和致敏性，并有可能漂移到其他生物体中威胁环境生态安全，这也是人们对转基因安全所关注的焦点所在。

为降低转基因所带来的风险，随后人们采用共转化法、位点特异性重组系统、转座子系统、同源重组法和多元自主转化载体系统等方法获得无选择标记的转基因植株。

但这些方法筛选较为复杂、工作量较大且仍存在一定的安全风险。

自2013年我国科学家成功将基因组编辑技术其中的一种——CRISPR-Cas9（成簇的规律间隔短回文重复序列）应用于主要粮食作物以来，转基因技术得到了更加快速的发展。

这种技术可预先确定切割DNA位点，精确地插入突变或者在基因组的最佳位置改变单核苷酸从而使表达最大化。

与传统常规育种方法和转基因方法相比，它主要存在着4个方面的优势，一是精确性，能精确控制单个或多个基因，其产品与自然突变无差别；二是可监管，它的产品适用于科学的、符合目的的和适当的监管，这与以前的转基因作物的严格监管有很大差异；三是快速，基因组编辑技术所获得的产品时间长度远小于传统的转基因技术；四是低成本，由于改良作物的速度更快以及监管更简化，基因组编辑所需总成本远低于传统的转基因方法。

该技术在近年来油菜、玉米、小麦、大豆、水稻、马铃薯、番茄和花生等主要农作物转基因作物种质新资源创制方面得到了广泛应用。

该技术被《Science》杂志社评为2015年度“最杰出的新革命”。

美国农业部认为只要基因编辑作物中不含有来源于植物害虫的DNA，则不认为其是转基因作物。

一向对转基因技术保持有极其苛刻的监管制度的欧盟国家瑞典近期公开表示，利用CRISPR-Cas9技术进行基因组编辑得到的植物不属于欧洲对转基因的定义范畴。

4 我国转基因的发展历程我国转基因技术从20世纪80年代起步至今，经历了4个主要发展历程。

1986—2000年为第一阶段，在这一阶段中，我国内地主产棉区棉铃虫连年大暴发，导致整个国家出现“棉荒”，使我国棉花生产不仅遭受巨大损失，而且过量使用农药也造成了环境污染。

我国开始追踪世界转基因科技前沿，鼓励模仿世界先进技术。

这一阶段中，转基因棉花开始应用于生产，但转基因大豆、玉米和水稻等食用主粮作物尚处于实验室研发阶段。

这一阶段中，转基因技术逐步引进国内。

2001—2009年为第二阶段，我国转基因研究开始从局部自主创新迈入全面自主创新阶段。

2009年，转Cry1Ab /1Ac融合基因的抗虫水稻华恢1号及杂交种Bt汕优63（两者均为华中农业大学研发）、转植酸酶PhyA2基因的BVLA430101玉米自交系（中国农业科学院生物技术研究所与奥瑞金公司联合研发）获得农业部颁发的安全证书，转基因主粮产业化提上议事日程。

转基因的风险不确定性逐步受到公众关注，政府开始全面加强对农业转基因生物安全的管理，严格审批流程。

转基因生物新品种培育重大专项开始启动，“加快研究、推进应用、规范管理、科学发展”的转基因作物发展方针逐渐明确。

2010—2013年为第三阶段，上述转基因3个安全证书发放之后，围绕转基因安全性、主粮化等形成了激烈的争论。

支持人士强调转基因的安全性，强调不发展转基因技术，中国会在国际竞争中落后；而反对人们则认为“我不关注你是否会落后，我只关注我是否健康，而且关注我的子孙后代是否健康”，这些舆论导向不利于转基因的后续与推广。