轉(zhuǎn)基因植物的生態(tài)安全性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估概述

轉(zhuǎn)基因植物的生態(tài)安全性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估概述轉(zhuǎn)基因植物的生態(tài)安全性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估概述轉(zhuǎn)基因植物的生態(tài)安全性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估概述轉(zhuǎn)基因植物的生態(tài)安全性風(fēng)險(xiǎn)摘要：轉(zhuǎn)基因植物的應(yīng)用在對(duì)人們生活帶來重大變化的同時(shí)，其安全性風(fēng)險(xiǎn)備受關(guān)注。轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展使轉(zhuǎn)基因食品從實(shí)驗(yàn)室走向餐桌，轉(zhuǎn)基因食品的安全性已為全世界所關(guān)注，它涉及到貿(mào)易效益和人體健康。在植物遺傳轉(zhuǎn)化體系中，絕大多數(shù)選擇標(biāo)記基因來源于細(xì)菌，對(duì)人類健康和環(huán)境安全存在潛在風(fēng)險(xiǎn)，因此轉(zhuǎn)基因植物的安全性受到全世界的高度重視。本文綜述了轉(zhuǎn)基因植物的安全性以及對(duì)生態(tài)的影響，以期推動(dòng)安全型轉(zhuǎn)基因植物培育和轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因植物，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，害蟲抗性，非目標(biāo)生物，基因漂移EcologicalrisksofgeneticallymodifiedplantsAbstract:Applicationofgeneticallymodifiedplants(GMP)resultsingreatagriculturalrenovation，thoughtheirpotentialenvi—ronmentalimpactsalsocauseworld—wideconcern.Rapiddevelopmentofgeneticallymodification(GM)industrymadeGMfoodappearonthetablefromthelaboratory，thusthesafetyofGMfoodreceivedworldwideconcerns，whichinvolvesbadebarriersandhumanhealth．Soresearchersandbreedershavemadegreateffortstoproducebiosafiyormarker—freetransgeniccrops．Inthispaper，methodsforthecultivationofbiosafiytransgenicplantswerereviewed,includingCO—transformation.Theadvantagesanddisadvantagesoftheseapproacheswerealsoevaluatedwithaviewtopromotetheindustrializationprocessontransgenieresearchinplants．Keywords:Geneticallymodifiedplant，Ecologicalrisk，Insectresistance，Non-tarotorganism，Geneflow轉(zhuǎn)基因植物在減少化學(xué)農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的影響、提高作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)和保持水土等多方面具有潛在優(yōu)勢(shì)。建立高效遺傳轉(zhuǎn)化體系是轉(zhuǎn)基因技術(shù)的核心環(huán)節(jié)之一，選擇標(biāo)記基因的廣泛應(yīng)用雖然提高了獲得轉(zhuǎn)基因植物的效率，但由于選擇標(biāo)記基因大多屬于編碼抗生素或除草劑的抗性基因，隨著選擇過程的結(jié)束，這些外源選擇基因在植物基因組中的存在和表達(dá)變的多余，且會(huì)隨著轉(zhuǎn)基因植物的繁育而遺傳給子代，從而引發(fā)有關(guān)轉(zhuǎn)基因植物安全的許多問題。1轉(zhuǎn)基因食品及發(fā)展現(xiàn)狀1．1基本概念轉(zhuǎn)基因作物，又稱基因修飾作物(Genetically．Modified．Organis，GMO)。轉(zhuǎn)基因食品，又稱基因修飾食品(Genetically．ModifiedFood，GMF)，是指以轉(zhuǎn)基因生物為原料加工生產(chǎn)的食品。2002年7月1日我國(guó)衛(wèi)生部頒布的《轉(zhuǎn)基因食品衛(wèi)生管理辦法》對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的定義是：利用基因工程技術(shù)改變基因組構(gòu)成的動(dòng)物、植物和微生物生產(chǎn)的食品和食品添加劑，包括轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物、微生物產(chǎn)品；轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物、微生物直接加工品；以轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物、微生物或者其直接加工品為原料生產(chǎn)的食品和食品添加劑。1．2轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)雜交技術(shù)的比較傳統(tǒng)雜交選育技術(shù)是在同種同屬的生物中進(jìn)行，是大規(guī)模的基因轉(zhuǎn)移，由于物種之間的障礙，一種物種的基因很難轉(zhuǎn)到另一種物種上去?，F(xiàn)代轉(zhuǎn)基因技術(shù)是對(duì)很少量的標(biāo)記基因DNA的提取和嵌貼，能夠跨種跨屬，培育的新物種具備某一些特性，如抗病蟲害、抗殺蟲劑、抗除草劑、改良品質(zhì)等。另外，傳統(tǒng)的雜交技術(shù)的操作對(duì)象是整個(gè)基因組，可預(yù)見性較差。而轉(zhuǎn)基因技術(shù)所操作和轉(zhuǎn)移的基因可精確到某個(gè)基因，后代表現(xiàn)可準(zhǔn)確預(yù)期，因而大大縮減了選育的時(shí)間和工作量。GMO最突出的作用是提高對(duì)害蟲和疾病的抵抗力。如將病毒膜蛋白基因整合入作物的基因組，可提高GMO抗病毒性。[1]1．3發(fā)展現(xiàn)狀1．3．1世界轉(zhuǎn)基因生物的種植主要集中在美國(guó)、阿根廷、加拿大和中國(guó)四個(gè)國(guó)家，占99％。產(chǎn)量占99％的四種作物分別是大豆、玉米、棉花和油菜。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1996年全球轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物耕種面積為170萬公頃，2000年增至4420萬公頃，2002年更是達(dá)到5867萬公頃。[2]其中轉(zhuǎn)基因大豆和玉米的耕種面積，約占總耕種面積的80％。全世界總交易量從1996年的2．35億美元上升到1998年的12·15億美元，預(yù)計(jì)2005年為60億，2010年達(dá)200億美元。1．3．2美國(guó)1983年最早研制出轉(zhuǎn)基因生物，自1996年開始大規(guī)模種植轉(zhuǎn)基因植物以來，轉(zhuǎn)基因食品擴(kuò)散的速度超乎很多人的想象。美國(guó)已有74％的大豆和32％的玉米采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)。目前，美國(guó)零售食品中約有60％以上含有轉(zhuǎn)基因成分。1．3．3中國(guó)轉(zhuǎn)基因作物種植面積已超過100萬畝，面積為世界種植面積的14％。有6種轉(zhuǎn)基因植物已被批準(zhǔn)商品化。我國(guó)的轉(zhuǎn)基因食品基本上都是進(jìn)口的。1996我國(guó)進(jìn)口轉(zhuǎn)基因大豆等作物8萬噸，到1999年飆升至280多萬噸，2000年達(dá)到750萬噸，去年則超過1000萬噸。目前，進(jìn)入中國(guó)人食物鏈的轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)超過2000萬噸(2003年7月23日)。1．4生活中常見的轉(zhuǎn)基因食品據(jù)統(tǒng)計(jì)，轉(zhuǎn)基因食品如今多達(dá)上萬種，生活中很多食品為轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品（見圖1,2）。圖1轉(zhuǎn)基因水果圖2轉(zhuǎn)基因豆油2目標(biāo)害蟲對(duì)轉(zhuǎn)基因植物的抗性自然界生物間的協(xié)同進(jìn)化或生物與非生物抑制因子問的對(duì)抗可能出現(xiàn)適應(yīng)或被淘汰的結(jié)果。通常選擇壓力越大，害蟲抗性產(chǎn)生得越快。以轉(zhuǎn)Bt基因?yàn)槔珺t毒蛋白在植物各營(yíng)養(yǎng)器官中的表達(dá)通常是高劑量的持續(xù)表達(dá)，因此提高了對(duì)害蟲的選擇壓力，可能促使害蟲對(duì)Bt作物產(chǎn)生抗性，從而削弱Bt作物的經(jīng)濟(jì)效益和優(yōu)勢(shì)。希望通過制備轉(zhuǎn)不同Bt基因的植物來延長(zhǎng)害蟲抗性的產(chǎn)生并不可行，因?yàn)楹οx普遍存在多重抗性和交互抗性。[3]此外，抗蟲轉(zhuǎn)基因作物的大量種植，還可能發(fā)生目標(biāo)害蟲的“行為抗性”和寄主轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。一方面害蟲可能區(qū)分Bt毒蛋白在植株不同部位的表達(dá)量，從而選擇性地取食Bt毒素含量較低的部位，提高種群的存活率；另一方面，如果目標(biāo)害蟲寄主植物來源較廣，在不適口的情況下轉(zhuǎn)移至非轉(zhuǎn)基因作物上危害。盡管如此，國(guó)際上普遍提倡通過轉(zhuǎn)基因植物種子和非轉(zhuǎn)基因種子混合播種、提供非轉(zhuǎn)基因作物庇護(hù)所、種植替代寄主植物或提高自然植被多樣性等策略，預(yù)防和應(yīng)對(duì)目標(biāo)害蟲對(duì)轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)生抗性。轉(zhuǎn)基因植物本身及其轉(zhuǎn)入基因編碼產(chǎn)物不僅會(huì)對(duì)目標(biāo)生物起作用，還有可能會(huì)對(duì)非目標(biāo)生物產(chǎn)生直接毒性作用，或通過食物鏈和食物網(wǎng)對(duì)非目標(biāo)生物產(chǎn)生間接影響。這方面的評(píng)估指標(biāo)通常包括非目標(biāo)生物的生物學(xué)特性指標(biāo)，如：發(fā)育歷期、繁殖力、體型、控害效能等。室內(nèi)研究表明，Bt玉米品種“176”的花粉對(duì)菜粉蝶(Pierisrapae)、大菜粉蝶(Pierisbrassicae)和小菜蛾(Plutellaxylostella)的生長(zhǎng)和存活均具有顯著的不利影響。轉(zhuǎn)Bt基因棉對(duì)棉蚜(卻hisgossypii)的發(fā)育和繁殖沒有不利影響，但轉(zhuǎn)Bt和CpTI的雙價(jià)抗蟲棉短期內(nèi)會(huì)對(duì)棉蚜產(chǎn)生不利影響，l一2代棉蚜的存活率降低，繁殖期縮短，壽命延長(zhǎng)，對(duì)第3代棉蚜則未見顯著不利影響。在田間，由于轉(zhuǎn)基因作物對(duì)目標(biāo)害蟲具備很強(qiáng)的針對(duì)性，目標(biāo)害蟲的種群數(shù)量下降，導(dǎo)致生物群落中種與種間競(jìng)爭(zhēng)格局發(fā)生變化，某些非目標(biāo)害蟲由于其較強(qiáng)的適應(yīng)性而成為主要害蟲。例如，Bt棉田由于施用化學(xué)農(nóng)藥防治棉鈴蟲的次數(shù)減少，棉盲蝽(Lyguslucorum)和Adefphocorisspp．的為害加重；對(duì)棉蚜種群的影響在不同調(diào)查年份和地點(diǎn)并不一致，二點(diǎn)小綠葉蟬(Amrascabiguttula)、三葉斑潛蠅(Liriomyzatrifolii)、煙粉虱(Bemisiataba—ci)、稻綠蝽(Nezarviridula)、棉紅蝽(Dysdercuskoe—nigii)和尖筒象(Myllocerusundecimpustulatus)的為害則與對(duì)照無顯著差異。3轉(zhuǎn)基因植物對(duì)有益生物及天敵的影響種植轉(zhuǎn)基因植物不僅要控制靶標(biāo)害蟲，而且必須與天敵協(xié)調(diào)共存，才能融人有害生物綜合治理(IPM)體系。轉(zhuǎn)基因植物的大面積推廣，其花粉對(duì)家蠶等經(jīng)濟(jì)昆蟲和傳粉蜂類的潛在影響受到關(guān)注。[4]此外，轉(zhuǎn)基因植物的環(huán)境釋放，有可能通過基因水平轉(zhuǎn)移、根系活性分泌物改變和殘?bào)w中生化成分的改變來影響土壤動(dòng)物和微生物區(qū)系的組成和結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響整個(gè)土壤生態(tài)系統(tǒng)的功能。對(duì)天敵的生態(tài)毒性。轉(zhuǎn)基因抗蟲植物表達(dá)的殺蟲蛋白不僅作用于目標(biāo)害蟲，也必然影響到非目標(biāo)害蟲和天敵的生活力。這些影響包括轉(zhuǎn)基因作物表達(dá)的毒蛋白或改性蛋白對(duì)天敵存活和發(fā)育的直接毒害或通過害蟲對(duì)天敵產(chǎn)生的間接毒害，天敵對(duì)轉(zhuǎn)基因作物上的目標(biāo)害蟲行為／生理／生殖的反應(yīng)，天敵種類及種群數(shù)量的變化，天敵群落結(jié)構(gòu)和種群動(dòng)態(tài)的變化等。針對(duì)捕食性天敵，多數(shù)研究表明取食了轉(zhuǎn)基因作物的植食性昆蟲獵物對(duì)捕食性昆蟲的個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育、生殖、捕食行為等特性均無不良影響；轉(zhuǎn)基因植物花粉和汁液對(duì)捕食性天敵沒有直接毒性。但也有研究表明轉(zhuǎn)基因抗蟲植物對(duì)捕食性昆蟲生物學(xué)特性產(chǎn)生不利影響，如：取食Bt玉米的害蟲對(duì)普通草蛉(Chry—soperlacarnea)幼蟲具有毒害作用，使其發(fā)育時(shí)間延長(zhǎng)、死亡率增大；龜紋瓢蟲(Propylaeajaponica)幼蟲取食Bt棉上的棉蚜，成蟲的畸形率上升；取食用Bt棉飼養(yǎng)的斜紋夜蛾初孵幼蟲，龜紋瓢蟲1齡幼蟲體重低于對(duì)照，較少發(fā)育至2齡。[5]針對(duì)寄生性天敵，部分研究表明取食了轉(zhuǎn)基因植物的植食性昆蟲寄主對(duì)寄生性昆蟲的個(gè)體寄生、發(fā)育、行為等產(chǎn)生不良影響；也有研究表明轉(zhuǎn)基因植物或其產(chǎn)物對(duì)寄生蜂生物學(xué)特性無不良影響。迄今，多數(shù)研究表明轉(zhuǎn)基因作物對(duì)田間捕食性天敵和寄生性天敵種群數(shù)量或群落組成的影響較小，對(duì)天敵的生態(tài)功能也未見顯著影響；但也有研究表明，轉(zhuǎn)基因作物田天敵群落發(fā)生顯著變化，如：轉(zhuǎn)Bt基因玉米田和轉(zhuǎn)Cry3A基因馬鈴薯田的步甲數(shù)量均明顯少于常規(guī)作物田；轉(zhuǎn)Bt基因棉田龜紋瓢蟲等捕食性天敵與寄生蜂的種群數(shù)量下降，天敵亞群落的多樣性顯著降低。[6]對(duì)經(jīng)濟(jì)昆蟲的影響。家蠶(Bombyxmori)和柞蠶(Antheraeapernyi)是我國(guó)的重要經(jīng)濟(jì)昆蟲，與Bt作物的靶標(biāo)害蟲同屬鱗翅目。Bt作物的花粉會(huì)飄落到柞樹或桑樹上，特別是我國(guó)南方養(yǎng)蠶地區(qū)的傳統(tǒng)作物種植模式是桑稻間種，所以，Bt作物的大面積推廣可能會(huì)對(duì)這兩種經(jīng)濟(jì)昆蟲造成不良影響。研究表明，轉(zhuǎn)CrylAb基因水稻在我國(guó)南方養(yǎng)蠶地區(qū)推廣可能對(duì)家蠶的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生負(fù)面影響；轉(zhuǎn)CrylAc基因棉花、轉(zhuǎn)CrylAc和CpTI基因棉花和轉(zhuǎn)CrylAb基因玉米的花粉對(duì)家蠶發(fā)育和產(chǎn)卵均無顯著影響，且無明顯的劑量效應(yīng)；轉(zhuǎn)基因棉花花粉對(duì)柞蠶1—3齡幼蟲的發(fā)育及取食也無顯著影響。對(duì)傳粉昆蟲的影響。自然界75％一85％的顯花植物是蟲媒花，一些轉(zhuǎn)基因植物需要蜂類傳粉，或可作為傳粉昆蟲的食物來源。隨著轉(zhuǎn)基因植物種類的增加和種植面積的迅速擴(kuò)大，蜂類等傳粉昆蟲受影響的可能性也越來越大，特別是抗蟲轉(zhuǎn)基因植物對(duì)傳粉蜂類的影響。目前，轉(zhuǎn)基因植物對(duì)蜂類的安全性評(píng)估已在不同層次展開。實(shí)驗(yàn)室層次上的研究表明，某些種類的PIs(如POT、BPTI、sB．TI、BBI)會(huì)對(duì)蜂類的生存、中腸蛋白酶活性和嗅覺學(xué)習(xí)行為等產(chǎn)生不良影響；Bt棉的花粉對(duì)蜜蜂工蜂無急性毒性作用，工蜂的壽命和過氧化物酶活性也未受顯著影響；抗性轉(zhuǎn)基因植物對(duì)蜂類間接影響的研究集中于轉(zhuǎn)基因植物對(duì)蜜蜂取食偏好性的影響，目前未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植物對(duì)蜜蜂取食行為產(chǎn)生顯著影響。[7]半大田層次的試驗(yàn)則多未發(fā)現(xiàn)負(fù)面影響。根據(jù)現(xiàn)有研究，轉(zhuǎn)基因植物對(duì)蜂類的影響與轉(zhuǎn)基因植物的生物學(xué)特征、目的基因的類型和性質(zhì)、轉(zhuǎn)基因在植物不同部位的表達(dá)特異性及表達(dá)量等密切相關(guān)。對(duì)土壤微生物的影響。轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤微生物的直接影響取決于轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)生的外源蛋白質(zhì)的作用范圍及其在土壤環(huán)境中的積累量。由于外源基因的導(dǎo)入和表達(dá)，轉(zhuǎn)基因植物的代謝、生理生化性質(zhì)及根系分泌物組成可能產(chǎn)生變化，這些變化將對(duì)土壤微生物產(chǎn)生間接影響。目前國(guó)內(nèi)外這方面的報(bào)道較少，結(jié)論也不一致。如：用T4一溶菌酶基因轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因抗細(xì)菌病害馬鈴薯對(duì)土壤中的好氧微生物總量和有益微生物數(shù)量均無顯著影響；Bt棉可提高土壤中細(xì)菌和真菌的數(shù)量；不同生育期Bt棉根際微生物的數(shù)量與對(duì)照差異不顯著；Bt水稻田土壤中真菌數(shù)量提高，細(xì)菌數(shù)量顯著降低，放線菌數(shù)量沒有顯著變化；Bt水稻對(duì)土壤中反硝化細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌種群有顯著抑制作用，對(duì)厭氧發(fā)酵細(xì)菌種群有顯著刺激作用，對(duì)厭氧固氮細(xì)菌種群有一定刺激作用；種植轉(zhuǎn)基因番茄的土壤中微生物的數(shù)量和種類產(chǎn)生一定變化，但土壤的總DNA及菌株DNA中均未檢測(cè)到外源基因擴(kuò)增產(chǎn)物。可見，由于目前此類研究報(bào)道中轉(zhuǎn)基因植物種類、考察的微生物種類和研究方法不同，結(jié)果也不相同，因此難以分析、比較并得出明確結(jié)論。[8]轉(zhuǎn)基因植物的推廣種植品種趨于多樣化后，對(duì)土壤微生物區(qū)系的的影響也有待研究。對(duì)土壤動(dòng)物的影響。土壤動(dòng)物功能群在土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化及養(yǎng)分釋放中起著重要作用，可反映不明污染物在生態(tài)系統(tǒng)中造成的影響。土壤微生物的變化可影響到土壤動(dòng)物的數(shù)量和分布。近年來已發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植物會(huì)影響土壤動(dòng)物群落。如：Bt玉米影響土壤彈尾目昆蟲的繁殖率；轉(zhuǎn)GNA和ConA基因馬鈴薯降低土壤微生物和原生動(dòng)物的活性；轉(zhuǎn)基因煙草(蛋白酶抑制劑I)增加土壤線蟲的密度，導(dǎo)致土壤動(dòng)物群落和植物殘留物分解的改變；Bt棉提高土壤線蟲和分解者的密度；轉(zhuǎn)幾丁質(zhì)酶和葡聚糖酶基因水稻可降低彈尾目昆蟲Fol—somiacandida和線蚓(Erichytraeuscrypticus)的密度，提高彈尾目Sinellacurviseta的密度，對(duì)Folsomia．fimetaria則無顯著影響。這方面的研究報(bào)道尚少，轉(zhuǎn)基因植物對(duì)土壤動(dòng)物區(qū)系的影響有待深入研究。4轉(zhuǎn)基因作物對(duì)生物多樣性及環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的影響在生態(tài)環(huán)境中穩(wěn)定下來的轉(zhuǎn)基因作物，可能會(huì)在生態(tài)系統(tǒng)中通過食物鏈產(chǎn)生累積、富集和級(jí)聯(lián)效應(yīng)。轉(zhuǎn)基因作物由于有較強(qiáng)的針對(duì)性和專一性，會(huì)使生物群落結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，一些物種種群數(shù)量下降，另一些物種數(shù)量急劇上升，導(dǎo)致均勻度和生物多樣性降低，系統(tǒng)不穩(wěn)定，影響正常的生態(tài)營(yíng)養(yǎng)循環(huán)流動(dòng)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)基因植物對(duì)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的影響可能是微妙的、難以覺察的，需要長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和研究。[9]目前影響較大的相關(guān)報(bào)道有：美國(guó)黑脈金斑蝶事件、墨西哥玉米受污染事件、加拿大抗除草劑油菜事件、抗除草劑作物由于大量使用草甘膦除草劑對(duì)微生物群落產(chǎn)生負(fù)面影響等，現(xiàn)舉例如下：“黑脈金斑蝶”事件。Losey等報(bào)道Bt玉米的花粉對(duì)瀕危蝴蝶黑脈金斑蝶(Danusplexippus)具有明顯毒副作用，推斷玉米揚(yáng)花季節(jié)飄落的Bt玉米花粉會(huì)對(duì)金斑蝶幼蟲產(chǎn)生毒性，可能威脅到該物種的生存。這則報(bào)道受到強(qiáng)烈置疑，因此美國(guó)農(nóng)業(yè)部專門組織了研究團(tuán)隊(duì)，在自然環(huán)境條件下就Bt玉米花粉對(duì)黑脈金斑蝶的潛在影響進(jìn)行了全面評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，綜合考慮玉米田黑脈金斑蝶的比例、玉米揚(yáng)花期與幼蟲易感時(shí)期的重疊和Bt玉米的種植率，目前已商業(yè)化的大多數(shù)Bt玉米花粉對(duì)黑脈金斑蝶種群還不會(huì)構(gòu)成威脅ka9j。但Losey等極端條件下的試驗(yàn)結(jié)果也為我們敲響了警鐘。圖3轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的危害圖4不合格的轉(zhuǎn)基因食品5基因漂移及雜草化問題轉(zhuǎn)基因植物可能通過與野生植物異種交配而使轉(zhuǎn)基因植物中的目標(biāo)基因進(jìn)入野生植物。發(fā)生基因漂移需要具備兩個(gè)條件：一是該轉(zhuǎn)基因植物可以與同種或近源種植物進(jìn)行異花授粉；二是這些同種或近源種植物與該轉(zhuǎn)基因植物在同一區(qū)域種植，而且轉(zhuǎn)基因植物的花粉可以傳播到這些植物上。根據(jù)這兩個(gè)條件，轉(zhuǎn)基因玉米、甜菜、油菜及一小部分轉(zhuǎn)基因水稻有可能產(chǎn)生基因漂移。[10]如果轉(zhuǎn)基因植物可使野生植物具有抗蟲特性，則可影響野生植物所維持的昆蟲自然種群數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)，威脅某些生物的生存。如果基因流發(fā)生在轉(zhuǎn)基因作物和生物多樣性中心的近緣野生種之間，則可能降低生物多樣性中心的遺傳多樣性。[11]如果這種基因流發(fā)生在轉(zhuǎn)基因作物和有親緣關(guān)系的雜草之間，則可能產(chǎn)生難以控制的雜草。這方面最引人注目的是前文所述的墨西哥玉米受污染事件。有研究表明，把耐除草劑的轉(zhuǎn)基因油菜籽和雜草一起培育可產(chǎn)生耐除草劑的雜草；轉(zhuǎn)Bt和CpTI水稻與非轉(zhuǎn)基因水稻間的基因流頻率較低(<1％)，但轉(zhuǎn)基因水稻的高密度種植，可增加其與非轉(zhuǎn)基因水稻異型雜交的概率；抗除草劑基因可由轉(zhuǎn)基因小麥轉(zhuǎn)移至臨近的圓柱山羊草(Aegilopscylindrica)，且自然變異頻率低的品系通過雜交發(fā)生基因漂移的風(fēng)險(xiǎn)更大?？梢娡ㄟ^轉(zhuǎn)基因技術(shù)產(chǎn)生的基因可擴(kuò)散到自然界中去，現(xiàn)有的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方案即便設(shè)計(jì)得很完善，也可能低估轉(zhuǎn)基因植物基因漂移的實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)。[12]此外，有預(yù)測(cè)模型表明，雖然抗除草劑作物基因漂移的頻率很低，高效除草劑的頻繁使用將促使轉(zhuǎn)基因作物成為難于控制的先鋒植物，并不利于保持轉(zhuǎn)基因作物的抗性水平。[13]此外，轉(zhuǎn)基因抗病毒植物可能通過重組過程產(chǎn)生新的植物病毒株系?；蛑亟M在生物界普遍存在，當(dāng)一種非目標(biāo)病毒侵入轉(zhuǎn)基因抗病毒植物的細(xì)胞，入侵病毒就可能與植物中的外套蛋白基因(Coatproteingene)進(jìn)行部分遺傳物質(zhì)的交換，從而產(chǎn)生新病毒，這對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)難以估量。6思考21世紀(jì)是生物技術(shù)蓬勃發(fā)展的時(shí)代，轉(zhuǎn)基因技術(shù)帶給我們的不僅是餐桌上的革命、巨大的市場(chǎng)和高額的利潤(rùn)，而且將是思維上與生活方式的改變。我國(guó)人口眾多，土地資源相對(duì)貧乏，糧食生產(chǎn)壓力很大。[14]GMO能改善食品品質(zhì)，抗蟲，增產(chǎn)，增加作物對(duì)真菌的抵抗力，減少水土流失及農(nóng)藥使用量，從而帶來顯著的農(nóng)業(yè)效益和經(jīng)濟(jì)效益。7建議和展望綜上所述，轉(zhuǎn)基因植物是環(huán)境安全農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，為保證轉(zhuǎn)基因植物的可持續(xù)利用，有必要密切關(guān)注轉(zhuǎn)基因植物的生態(tài)安全性，這方面的關(guān)鍵問題包括：(1)目標(biāo)害蟲對(duì)轉(zhuǎn)基因植物抗性發(fā)展預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)、抗性治理和延緩策略；(2)轉(zhuǎn)基因作物對(duì)非目標(biāo)生物的潛在急性和慢性毒性效益，轉(zhuǎn)基因作物系統(tǒng)中天敵和其他生物種群數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)的變化及其保護(hù)利用對(duì)策；(3)耐除草劑轉(zhuǎn)基因植物中的目標(biāo)基因在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生漂移的頻率預(yù)測(cè)和監(jiān)控技術(shù)；(4)轉(zhuǎn)基因作物中非目標(biāo)次要害蟲的種群發(fā)展趨勢(shì)及其綜合治理對(duì)策；(5)特定化學(xué)農(nóng)藥使用量增大可能帶來的生態(tài)效益評(píng)價(jià)；(6)轉(zhuǎn)基因植物對(duì)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響評(píng)價(jià)和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。[15]由于對(duì)轉(zhuǎn)基因植物的潛在風(fēng)險(xiǎn)尚不明確，各國(guó)政府和人們對(duì)轉(zhuǎn)基因植物及其產(chǎn)品的態(tài)度表現(xiàn)不一。我們不能因?yàn)檗D(zhuǎn)基因植物的應(yīng)用存在風(fēng)險(xiǎn)就束之高閣，而應(yīng)該將其風(fēng)險(xiǎn)與其給農(nóng)業(yè)、消費(fèi)者和環(huán)境帶來的利益進(jìn)行衡量和比較，大力發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)技術(shù)體系，定量評(píng)估其風(fēng)險(xiǎn)程度，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)其潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，制定風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防與治理策略，以期最大限度地控制轉(zhuǎn)基因植物商業(yè)化生產(chǎn)過程中的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)轉(zhuǎn)基因植物的研究和開發(fā)及生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。參考文獻(xiàn)：[1]張永軍，吳孔明，彭于發(fā)，等．轉(zhuǎn)基因植物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[J]．生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，22(11)：1951——1959.[2]WuK.M,GuoY，LvN．eta1．Resistancemonito—ringofHelicoverpaarmigera(Lepidoptera：Noctuidae)toBacillusthuringiensisinsecticidalproteininChina[J].JournalofEconomicEntomology，2008，95：826——831.[3]李娜，孟玲，翟保平，等．在轉(zhuǎn)Bt基因棉壓力下棉鈴蟲和異色瓢蟲的波動(dòng)性不對(duì)稱[J]．昆蟲學(xué)報(bào)，2009，47(6)：199——235.[4]張桂芬，萬方浩，郭建英，等．Bt毒蛋白在轉(zhuǎn)Bt基因棉中的表達(dá)及其在害蟲一天敵間的轉(zhuǎn)移[J]．昆蟲學(xué)報(bào)，2007，57(7)：364——381.[5]FelkeM．，LorenzN．，LangenbruehG．A．LaboratorystudiesontheeffectsofpollenfromBt—maizeonlarvaeofsomebutterflyspecies[J]．JournalofAppliedEntomology，2007，126：320——324.[6]PilcherC．D.ObryckiJ．J．RiceM．E．，eta1．Pre·imaginaldevelopment，survival，a