转基因是一项怎样的技术

                       

 转基因是一项怎样的技术

 

  1、什么是转基因技术?

  答:通常所说的转基因技术是指人为将一种生物的一个或几个已知功能基因转移到另一种生物内安家落户,使该生物获得新功能的一种技术。转基因技术是科技进步的产物。1856年奥地利科学家孟德尔揭示了生物性状是由遗传因子控制的规律,1910年美国科学家摩尔根建立了基因学说,1953美国科学家沃森和英国科学家可立克提出DNA双螺旋结构模型,1973年基因克隆技术诞生,1982年利用转基因技术重组了世界上第一个转基因大肠杆菌,用于生产胰岛素,同年诞生了全球首例转基因烟草。1996年起转基因作物开始大规模商业化种植。

  2转基因育种技术与传统育种技术有什么区别?

  答:育种技术随着科技进步不断发展,经过最初的自然驯化、人工选择、人工诱变、杂交育种,逐步发展到现在的分子标记辅助育种、分子设计育种和转基因育种技术,技术发展过程是不断提高育种效率的过程,共同之处就是通过基因的改变获得优良性状。

  传统育种是依靠品种间的杂交实现了基因重组,而转基因育种是通过基因定向转移实现了基因重组,两者本质上都是通过改变基因及其组成以获得优良性状。转基因育种的优势在于可以打破不同物种间天然杂交的屏障,拓宽了可利用基因的来源,实现已知功能基因的定向高效转移,使生物获得人类需要的特定性状,为高产、优质、高抗农业生物新品种培育提供了新的技术途径。

  这种基于对基因进行精确定向操作的育种方法,效率更高,针对性更强。例如,抗虫棉花就是将苏云金芽胞杆菌中的杀虫蛋白基因转移到棉花中,从而能够专一性抑制棉铃虫发生,减少棉铃虫的危害,减少农药使用,实现稳产增产、提质增效;抗除草剂作物就是将抗除草剂草甘膦的基因转入农作物,从而在使用除草剂(草甘膦)除草时就能够做到只除草而不危及作物,既增加了种植密度,有效去除杂草,又能降低劳动强度和除草成本,从而能够提高种植效益。

  3、转基因技术目前主要应用于哪些领域?

  答:转基因技术目前广泛应用于医药、工业、农业、环保、能源、新材料等领域。转基因技术首先在医药领域得到了广泛应用,1982年美国食品药物管理局(FDA)批准利用转基因微生物生产的人胰岛素商业化生产,是世界首列商业化应用的转基因产品。此后,利用转基因技术生产的药物层出不穷,如重组疫苗、抑生长素、干扰素、人生长激素等。转基因技术广泛应用的第二个领域是农业,包括转基因动物、植物及微生物的培育,其中转基因作物发展最快,具有抗虫、抗病、耐除草剂等性状的转基因作物大面积推广,品质改良、养分高效利用、抗旱耐盐碱转基因作物纷纷面世。转基因技术在工业中的应用主要包括纤维素的开发利用、食品工业和新型抗生素的生产等,在食品工业方面,主要利用转基因技术及产品用于乳制品发酵、单细胞蛋白质及酿酒工业、转基因工程菌生产食品用酶制剂、添加剂和洗涤酶制剂等。此外,转基因技术还广泛应用于环境保护和能源领域,如污染物的生物降解以及利用转基因生物发酵燃料酒精等。

  4、国际上的转基因技术发展态势如何?

  答:现在全球转基因技术研发势头强劲,发达国家都在抢占这个技术的制高点,发展中国家有很多也在积极跟进。美国政府态度积极,方向明确,已经占据了全球转基因产业发展先机,在全球种业具有明显优势。美国是最早商业化种植转基因作物的国家,转基因抗虫玉米和抗除草剂大豆的种植面积已分别超过玉米、大豆面积的90%。美国市场上70%的加工食品都含有转基因成分。欧洲转基因的研发水平曾一度领先于美国,但之后态度趋于谨慎,目前已大大落后于美国。如今,欧盟部分成员国也在积极推动政策调整,2013年西班牙、葡萄牙、罗马尼亚、捷克和斯洛伐克等5个欧盟国家抗虫玉米的种植面积已达到14.8万公顷,其中西班牙种植面积最大,占其种植面积的94%2014211日,欧盟部长会议还通过了对杜邦先锋良种公司培育的一种新型转基因抗虫玉米TC1507的种植许可。这表明,欧明的转基因政策正在发生一些变化。2015年,越南首次开始复合性状转基因玉米的商业化推广。201511月,美国食品药品管理局(FDA)批准一种可供食用的转基因三文鱼上市销售,这是全球第一种获批准上市供食用的转基因动物。第一代Innate转基因马铃薯于2015年首次进行了160公顷的商业化种植。两种Arctic转基因苹果(防挫伤和切片后防褐化)于2015年获批在美国和加拿大种植,美国2015年种植面积达到6万公顷,计划于2016年首次面市。2013年,转基因抗旱玉米DroughtGard首次在美国种植,当年种植面积为5万公顷,2015年增加到81万公顷,较2013年增长15.2倍。

  5、国内外已经应用的转基因植物转的都是哪些基因?

  答:国内外已经应用的转基因植物,主要目的基因包括以下几类:

   抗虫基因:cry1Abcry1Ac基因抗鳞翅目昆虫,cry3A基因抗鞘翅目昆虫等。

   耐除草剂基因:CP4 epsps基因抗草甘膦类除草剂,bar基因、pat基因抗草丁膦类除草剂。

   抗病基因:主要是一些病毒的外壳蛋白基因,也有一些是复制酶基因等。如转番木瓜环斑病毒(PRSV)外壳蛋白(CP)基因抗环斑病的番木瓜,转烟草花叶病毒(TMV)外壳蛋白基因抗花叶病的番茄。

   耐贮存的番茄和增加鲜花保质期的基因:删减过的ACC1-氨基环丙烷-1-羧酸)合酶编码基因,导入植物后能抑制本身的ACC合酶活性,减少了乙烯生成,延长了保质期和鲜花寿命。

   抗逆性状基因:抗旱的冷激蛋白基因,耐盐碱的甜菜碱醛脱氢酶基因(badh)等。

  6、我国为什么要发展转基因技术?

  答:我国是人口大国,解决13亿人的吃饭问题始终是头等大事。我国人多地少,耕地面积递减的趋势难以逆转,农业资源短缺,生态环境脆弱,重大病虫害多发频发,干旱、高温、冷害等极端天气条件时有发生,农药、化肥过度使用,农业用水供需矛盾突出。据估计,我国约60%的耕地缺乏灌溉条件,7亿多亩农田常年受旱灾威胁,5亿亩盐碱地有待改良。农业农村经济持续发展的刚性制约因素越来越突出,单纯依靠扩大生产规模很难满足不断增长的农产品需求。确保谷物基本自给,口粮绝对安全,中国人的饭碗里主要装中国粮,必须突破耕地、水、热等资源约束,必须依靠科技创新。推进转基因技术研究与应用,既是着眼于未来国际竞争和产业分工的必然选择,也是解决我国粮食安全、生态安全、农业可持续发展的重要途径,既是顺势而为,也是大势所趋。

  全球转基因技术应用的实践表明,抗虫和抗除草剂等转基因作物的广泛应用能够提高作物抗虫、耐除草剂、耐盐、抗旱等能力,防止减产,减少损失,从而达到提升品质,保护环境,提高产量的效果。如,巴西、阿根廷等国种植转基因大豆后产量大幅提高,已成为全球第二、三大豆出口国。南非推广种植转基因抗虫玉米后,因虫害得到抑制,种植密度增加,使单产提高了一倍,一举由玉米进口国变成了出口国。印度引进转基因抗虫棉后,由棉花进口国变成了出口国。2015年,我国抗虫棉种植面积370万公顷,其中自主研发的抗虫棉约占95%,减少了农药使用,提高了棉农收入。

  7、我国推进转基因技术研究与应用的战略是什么?

  答:我国对转基因技术研究应用的基本政策是在研究上要大胆,在推广上要慎重。一方面,要大胆研究创新,占领转基因技术制高点,拥有自主知识产权,积极参与国际竞争;另一方面,要严格按照国际标准和国家法规程序,稳步推进转基因农作物产业化、商业化应用,确保安全。

   2008年我国启动实施农业转基因生物新品种培育科技重大专项。   2009年国务院发布《促进生物产业加快发展的若干政策》,提出“加快把生物产业培育成为高技术领域的支柱产业和国家的战略性新兴产业”。

  2009年中央1号文件提出,“要加快推进转基因生物新品种培育科技重大专项,整合科研资源,加大研发力度,尽快培育一批抗病虫、抗逆、高产、优质、高效的转基因新品种,并促进产业化”。

  2010年中央1号文件提出,“要继续实施转基因生物新品种培育科技重大专项,抓紧开发具有重要应用价值和自主知识产权的功能基因和生物新品种,在科学评估、依法管理基础上,推进转基因新品种产业化”。

  2012年中央1号文件提出,“继续实施转基因生物新品种培育科技重大专项,加快涉农公益性行业科研专项实施力度”。

  2015年中央1号文件提出,“加强农业转基因生物技术研究、安全管理、科学普及”。

  2016年中央1号文件提出,“加强农业转基因技术研发和监管,在确保安全的基础上慎重推广”。