转基因植物及其安全性研究进展（一）
摘要：介绍了目前常用的植物转基因方法，并简要就转基因植物的生态安全性、35S启动子安全性、栽体骨架序列安全性、抗生素抗性标记基因安全性和食品安全性五个方面进行了综述。
21世纪，生命科学成为了自然科学中的主导科学。生物技术的核心是基因工程技术，新的技术带来了巨大的科学发展及经济效益，同时也带来了新的棘手问题。随着转基因植物商品化速度的加快，社会公众对转基因植物及其产品的安全性或风险的关注程度与日俱增。关于对转基因植物的看法已由学术观点的分歧，发展到环境问题、人类健康及知识产权和经济问题的争论。客观地说，转基因技术是祸福相倚的“双刃剑”，本文仅从自然科学的角度探讨转基因植物及其生物安全性。
1转基因技术的概念
1．1转基因技术的定义
将人工分离和修饰过的基因导人到生物体基因组中，由于导人基因的表达，引起生物体性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为“遗传修饰过的生物体”(Geneticallymodifiedorganism，简称GMO)。
1．2常用的植物转基因方法
植物转基因方法大致分成两大类，第一类需要通过组织培养再生植株，常用方法有农杆菌介导转化法、基因枪法；另一类方法不需要通过组织培养，目前技术比较成熟的主要有花粉管通道法。
1．2．1农杆茵介导转化法
农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，分根瘤农杆菌和发根农杆菌两种，其细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒，其上有一段T-DNA，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。因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中，但近年来，农杆菌介导转化在一些单子叶植物(尤其是日益作为模式植物的水稻中也已经得到了广泛应用和认可，这是该领域的重大进展。
1．2．2基因枪介导的转化法
利用火药爆炸或高压气体加速(an速设备即被称为基因枪)，将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中，然后通过细胞和组织培养技术，再生出植株，筛选出其中的阳性植株即为转基因植株。与农杆菌转化相比，基因枪法转化虽然存在着整合率低、成本昂贵等不足，但其主要优点是不受受体植物范围的限制，而且其载体质粒的构建也相对简单，因此也是目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法。
1．2．3花粉管通道法
在授粉后向子房注射含目的基因的DNA溶液，利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道，将外源DNA导人受精卵细胞，并进一步地被整合到受体细胞的基因组中，随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。该方法于2O世纪8O年代初期由我国学者周光宇提出，我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术简单，不需要装备精良的实验室，常规育种工作者易于掌握。但是，该方法在学术界存在着很大的争议，国外学者近年来已经弃用，因此对其结果的可靠性尚需持谨慎态度。
2转基因植物的安全性
2．1“超级杂草”一潜在的生态威胁
基因流是指在一个随机交配群中，由于合子或配子的散步而造成基因流动，从而引起等位基因频率的改变，这是生物进化的原因之一。与常规植物一样，转基因植物也可以与近缘植物杂交，产生杂种。因此，转基因植物的大规模释放可能使转人的外源基因流向其近缘植物，从而发生转基因逃逸。如果转基因流向有亲缘关系的杂草，则有可能产生更加难以控制的杂草。如果转基因流向生物多样性中心的近缘野生种群并在野生种群中固定会导致野生等位基因的丢失而造成遗传多样性的丧失。
理论上讲，许多性状的改变都可能增加转基因植物杂草化的趋势。转基因植物与常规植物相比，具有某些竞争优势，因此就有可能人侵其他植物栖息地，从而导致杂草化。当前，世界上的主要栽培植物都是经人类长期驯化培育而成，已基本失去了杂草的遗传特性，仅靠一两个基因的改变就使它们转变为杂草的可能性非常小，但随着更多基因的导入，不能排除引起转基因植物杂草化的可能性。尤其是对于那些在特定的条件下本身就是杂草的作物，例如曾经引起过严重杂草问题的向日葵、草莓、嫩茎花椰菜等，这类植物的遗传转化后，更应该密切检测以防杂草化的出现。由于杂草可能引起严重的经济和生态上的后果，使转基因植物的杂草化成为其最主要的风险之一。虽然“超级杂草”目前并不存在，但是我们也应积极采取以下有效的措施与对策来进行预防。
2．1．1物理隔离
物理隔离的一种主要方式为距离隔离，它是农业生产中为保证种子纯度而经常使用的防止作物串粉的手段之一。转基因作物释放时采用距离隔离可在某种程度上阻断转基因花粉的漂移。关于转基因作物的传粉距离，已经积累了一些研究成果，在转基因棉花和转基因马铃薯中均有相关报道。除了距离隔离外，根据具体的转基因作物，还可选择采用如去掉转基因作物的花、移去与作物有亲和性的种类、调整播种时间使转基因作物及其亲和性物种的开花时间相互错开及在周围种植同种的非转基因作物以作为缓冲区等物理方法。但上述方法只适合于转基因作物的小规模田间释放试验，而对于大面积商品化生产采用物理隔离来防止转基因通过花粉的扩散是不切实际的，必须考虑其它对策。
2．1．2转基因遗传调控该法是指利用遗传工程技术调控转基因对杂草的选择有利性。在一个串联构建体中，让对作物是中性或有利而对杂草有害的TM基因
(TM1、TM2)位于目的基因(如抗除草剂基因)的两侧，则这种转基因花粉与近缘杂草受精后产生的后代虽然具有目的基因，即能抗除草剂但同时获得的TM
基因会产生有害的总效应，使其难以发展成为超级杂草。即使两个TM基因中的一个在杂交后代中消失，剩下的另一个仍会产生调控作用。采用转基因遗传调控策略后，也不能完全避免超级杂草的出现，因为转基因遗传调控技术本身也存在某种风险，这种风险性来自于TM性状和转基因性状的相互分离以及TM性状的突变失活。因此，对转基因遗传调控，管理部门所应关心的是该策略能使超级杂草产生风险的程度尽可能的降低，而不是完全避免。
