我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉存在的問(wèn)題及對(duì)策

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1、2011-12-28我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉存在的問(wèn)題及對(duì)策我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉存在的問(wèn)題及對(duì)策摘要：從20世紀(jì)90年代起,中國(guó)開(kāi)始了轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的研究、開(kāi)發(fā)和利用。2006年,國(guó)產(chǎn)抗蟲(chóng)棉的種植面積已經(jīng)占到全國(guó)抗蟲(chóng)棉面積的82%,以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)占據(jù)了國(guó)內(nèi)抗蟲(chóng)棉市場(chǎng)。目前在我國(guó)推廣種植的抗蟲(chóng)棉,存在的主要問(wèn)題是昆蟲(chóng)抗性、基因漂流、抗蟲(chóng)性的時(shí)空問(wèn)題、抗蟲(chóng)范圍狹窄、抗蟲(chóng)強(qiáng)度差及抗蟲(chóng)棉的安全管理。針對(duì)這些問(wèn)題提出一系列解決方法，如培育轉(zhuǎn)多基因抗蟲(chóng)棉、蛋白結(jié)構(gòu)域互換、尋找廣譜抗蟲(chóng)基因,采用特異啟動(dòng)子和誘導(dǎo)表達(dá)啟動(dòng)子、避難所政策等等。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因

2、抗蟲(chóng)棉；發(fā)展；抗蟲(chóng)性；安全性；對(duì)策5/52011-12-28我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉存在的問(wèn)題及對(duì)策1轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉技術(shù)發(fā)展背景棉花產(chǎn)業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有舉足輕重的地位，我國(guó)棉花種植面積7500萬(wàn)畝左右，約占世界面積的15%，皮棉產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的25%。它涉及１億棉農(nóng)的重要經(jīng)濟(jì)來(lái)源，1900萬(wàn)紡織及相關(guān)行業(yè)工人的就業(yè)問(wèn)題。全球工業(yè)化以來(lái)，世界人口迅速增長(zhǎng)，而耕地面積則因?yàn)槌鞘谢吧衬鹊仍蛴鷾p愈少。同時(shí)，化學(xué)農(nóng)藥的過(guò)度濫用、化學(xué)肥料的使用不當(dāng)、不可降解塑料的污染使得生態(tài)環(huán)境被嚴(yán)重破壞，水土流失、土地沙漠化、土地鹽堿化

3、等問(wèn)題緊接而來(lái)。20世紀(jì)末期，這種情況愈演愈烈。1992年，我國(guó)爆發(fā)了大規(guī)模持續(xù)的棉鈴蟲(chóng)災(zāi)害，農(nóng)藥噴灑與棉鈴抗藥性形成了惡性循環(huán)，迫使中國(guó)農(nóng)民放棄棉花種植。而此時(shí)美國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉花恰研制成功，美國(guó)趁此機(jī)會(huì)迅速占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng)，至1998年，在中國(guó)的市場(chǎng)份額達(dá)95%，企圖通過(guò)長(zhǎng)期壟斷來(lái)獲取暴利，一斤種子賣(mài)到100多塊錢(qián)，每年國(guó)家蒙受著幾十億甚至上百億元的經(jīng)濟(jì)損失。在當(dāng)時(shí)的情況下，投入巨資、人力和物力發(fā)展轉(zhuǎn)基因棉技術(shù),已成為中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不二選擇。1991年國(guó)家“863”計(jì)劃啟動(dòng)抗蟲(chóng)棉研制工作后，我國(guó)科學(xué)家于1992年底研制

4、成功具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的GFMCRY1A融合BT殺蟲(chóng)基因，轉(zhuǎn)入棉花創(chuàng)造出單價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉。1996年又研制成功雙價(jià)抗蟲(chóng)棉(BT+CPT1)。在多方力量的共同努力下，我國(guó)育成了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系列國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種70個(gè)，均已在河北、山東、河南等主產(chǎn)棉省大面積推廣應(yīng)用。中國(guó)抗蟲(chóng)棉的迅速崛起打破了國(guó)外公司壟斷中國(guó)市場(chǎng)、攫取高額利潤(rùn)的企圖,有效地保護(hù)了國(guó)家和棉農(nóng)的利益,具有非凡的意義。在國(guó)家的大力扶持下,經(jīng)過(guò)數(shù)年的時(shí)間,國(guó)產(chǎn)抗蟲(chóng)棉產(chǎn)業(yè)化迅速崛起。2006年,國(guó)產(chǎn)抗蟲(chóng)棉的種植面積已經(jīng)占到全國(guó)抗蟲(chóng)棉面積的82%,以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)占據(jù)了

5、國(guó)內(nèi)抗蟲(chóng)棉市場(chǎng)。07年12月科技部統(tǒng)計(jì)中國(guó)抗蟲(chóng)棉累計(jì)推廣1億多畝，帶來(lái)直接經(jīng)濟(jì)效益150億元[16]。目前我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉在技術(shù)上已走通全過(guò)程,完全擁有自己的專(zhuān)利和知識(shí)產(chǎn)權(quán),是繼美國(guó)之后獨(dú)立自主地研制成功抗蟲(chóng)棉的第二個(gè)國(guó)家。2轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉存在問(wèn)題及其安全性研究表明，轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉對(duì)棉花纖維品質(zhì)并無(wú)顯著影響[1]，這說(shuō)明抗蟲(chóng)棉單純就經(jīng)濟(jì)上而言具有更高的效益。但還有研究表明，抗蟲(chóng)棉除了在抗蟲(chóng)毒蛋白的表達(dá)與天然棉花不一樣之外，另外也改變了棉花的某種代謝途徑，使其各蛋白含量放生了變化[2]。雖然棉花并非是人的食品，但是棉子粉、棉子

6、油卻經(jīng)常被作為畜牧飼料，進(jìn)而間接影響人類(lèi)?？梢灶A(yù)計(jì)，隨著轉(zhuǎn)入基因的多樣化與復(fù)雜化，其可能引發(fā)的非預(yù)期效應(yīng)將更加復(fù)雜且不確定?？梢哉f(shuō)，大部分轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物——不僅僅是轉(zhuǎn)基因棉——存在的問(wèn)題，來(lái)源于這部分“未知”。5/52011-12-28我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉存在的問(wèn)題及對(duì)策2.1轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的昆蟲(chóng)抗性問(wèn)題轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉對(duì)環(huán)境友好，有效減少了農(nóng)藥對(duì)生態(tài)環(huán)境與人類(lèi)健康的威脅，并且能很好地保護(hù)作物抵御害蟲(chóng)。然而，野生環(huán)境中的部分昆蟲(chóng)攜載著可以抵御轉(zhuǎn)基因毒素的抗性等位基因。轉(zhuǎn)基因作物表達(dá)的毒素會(huì)像化學(xué)農(nóng)藥一樣，最終引起昆蟲(chóng)抗性的產(chǎn)生。目前已

7、獲得的尤其是生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉大多為單價(jià)轉(zhuǎn)Bt基因。自從人們廣泛應(yīng)用化學(xué)殺蟲(chóng)劑以來(lái)，昆蟲(chóng)對(duì)含氯、含烴、含有機(jī)磷的化學(xué)殺蟲(chóng)劑、氨基甲酸酯以及菊酯類(lèi)的殺蟲(chóng)劑都產(chǎn)生了抗性。與化學(xué)殺蟲(chóng)劑相比，雖然昆蟲(chóng)對(duì)Bt殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生的抗性發(fā)展相對(duì)較為緩慢，但早在1985年McGanghey就證明了印度谷螟（Plocliainterpunetella）在選擇壓的條件下繁殖15代后，對(duì)Bt殺蟲(chóng)劑的抗性增加90～100倍，對(duì)純Bt殺蟲(chóng)劑HD—1產(chǎn)生了6倍抗性。在實(shí)驗(yàn)室條件下，一些危害嚴(yán)重的昆蟲(chóng)，如玉米夜蛾(Plodiainterpunc-t

8、ella)，歐洲玉米螟(Ostrinianubflalis)，棉紅鈴蟲(chóng)(Pectinophol'agossyp-iella)都表現(xiàn)出了對(duì)毒蛋白很高的耐受性。目前世界上有不少地區(qū)都已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了對(duì)Bt抗蟲(chóng)植物產(chǎn)生抗性的害蟲(chóng)，棉花是世界上廣為種植的重要經(jīng)濟(jì)作物，一旦棉鈴蟲(chóng)對(duì)Bt產(chǎn)生抗性，人們歷經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間花費(fèi)成百上千萬(wàn)元培育出的