主要农作物转基因研究现状和展望(3)

3.5  安全型转基因作物培育

　　通常情况下，转基因植株中除了目的基因，还包含标记基因。选择标记不但影响转基因植物的安全性评价，也存在生物安全性和环境安全性隐患，需要从转基因植株自交后代或杂交后代中排除、摆脱。目前获得无筛选标记转基因植株的技术主要有共转化法、重组定位系统、MAT  载体系统等，其中共转化法最为有效。混合质粒基因枪轰击的共转化法存在一定缺陷，二个载体上除了目标基因和标记基因外，携带其它一些不需要的  DNA  序列。二段  T-DNA  载体农杆菌介导的共转化法安全、可靠，获得无标记转基因植株的效率也比较高。笔者通过构建包含三段  T-DNA  的双元表达载体(目的基因分别位于二段  T-DNA  上，标记基因位于另一段  T-DNA  上)转化大豆，T1  代中无标记转基因植株频率为7.6％。

3.6  作物多基因转化-分子设计育种

　　植物的一些主要特性表现为数量性状遗传，如产量、品质、抗逆性等，尤其是一些关键营养成分的代谢途径，均由多基因控制。将来自于其他植物或其它生物中的与上述性状相关的多个基因或大片段  DNA  导入作物，按照人们的意愿开展分子设计育种，对于改良作物的品质和抗逆性等具有重要意义。将自然存在的基因簇或并不相连锁的一系列外源基因导入植物基因组的同一位点，有可能出现由多基因控制的新性状。不仅如此，大片段基因群或基因簇的同步插入还可以在一定程度上克服位置效应，减少基因沉默等不良现象。目前植物转化常用的表达载体大小约7～9  kb，一般只能携带1～2个功能基因，利用这样的载体对作物的数量性状进行基因工程改良，需要对同一基因型进行多次重复转化，耗时较长，转化和表达效果也不一定理想。BIBAC  载体可以克服常用载体的缺点，实现多基因或大片段  DNA  向植物中的转化，在作物分子设计育种中具有广阔应用前景。利用  BABIC  载体转化水稻、小麦、玉米等禾本科作物还未见报道。我们已经在水稻中进行了  BIBAC  转化的成功尝试。

3.7  新型转基因作物产业化趋势

　　瑞士科学家培育的黄金水稻富含维生素A，对于人类健康和解决饥荒都非常重要，人们期待着黄金水稻的商业化生产。我国科学家在世界上率先将抗虫基因、抗除草剂基因和抗白叶枯病基因导入了水稻，目前正在进行环境释放和生产试验，有望近几年实现产业化生产。美国科学家培育的  Roundup  Ready  小麦对除草剂表现高度抗性，显示了产业化良好的前景。我国科学家培育的抗黄花叶病毒病转基因小麦目前正在进行环境释放和生产试验。美国科学家培育的高  γ-亚麻酸含量大豆、高色氨酸含量玉米，加拿大科学家培育的高不饱和脂肪酸含量油菜，对于防止心血管疾病、皮肤保健和提高食品营养具有很好的利用价值。

　　在发展中国家，人口增长和食物短缺的矛盾日益尖锐，同时伴随着耕地减少、生物种植和生存环境的恶化，转基因技术是解决这些问题的最有效途径。在发达国家，转基因作物的种植已经产生了巨大的经济效益。预计2005年全球转基因作物的交易额将达到50亿美元，2010年将达到100亿美元。人类对高产优质、抗病抗逆生物的需要，以及对低成本高产出的追求，无疑将促使转基因技术的深入研究和转基因生物的大规模产业化。

作者单位：中国农业科学院作物科学研究所  等 (责任编辑：泉水)

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