国外转基因技术研发及中国转基因作物产业化发展

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国外转基因技术研发及中国转基因作物产业化

发展

摘要 21 世纪是生物技术的世纪，加快转基因技术研发已成为世界各国增强核心竞争力的战略

决策。介绍了全球转基因作物的研发、种植及应用状况。农业生物技术产业进入全球化布局的

新阶段，各国纷纷规划和布局，以期在渐趋垄断的技术与市场中争得先机。经过 20 年的发

展，我国在生物技术研发领域已取得长足进步，抗虫棉大面积推广，产生了良好的经济效益和

社会效益。但受消极舆论环境等因素的影响，推动其他转基因作物产业化的进程缓慢。我国是

一个人口大国，粮食供需矛盾突出，大力发展生物技术产业是我国未来的必然选择。我国一方

面要在确保安全的基础上坚持走自主创新之路；另一方面政府要建立及时的信息披漏机制，营

造良好的舆论环境，从国计民生出发，在科学的基础上自主决策，推动我国生物技术产业的健

康、有序发展。

关键词生物技术转基因规划布局产业化。

生物技术是世界上应用最为迅速的作物育种技术，1996 ~2015 年，全球转基因作物商业化种植

面积从 170 万公顷增加到 1. 797 亿公顷，增长了 100 倍，农民收益超过了 1 500 亿美元[1].生物

技术本身蕴含的巨大应用潜力和无限商机，令全球注目，各国政府、企业和科研机构都加入到

了生物技术研发和应用的洪流中。

　 1　全球转基因技术发展动态。

转基因生物技术源于重组 DNA 技术的发明，1973 年美国科学家发明了重组 DNA 技术，1983

年美国首例转基因植物（烟草和马铃薯）培育成功[2].1996 年始，转基因作物在全球商业化应

用[3],至2015 年已有 26 种转基因作物（不包括康乃馨、玫瑰和矮牵牛）的 363 个转化体获准

商业化种植或环境释放[1]. 随着转基因产品不断涌现，转基因产品持续处于更新换代中：第一

代以抗病虫、耐除草剂、抗逆转基因作物为主，旨在提高作物抵抗生物胁迫或非生物胁迫的能

力，进而提高作物产量、降低投入；第二代以品质改良转基因作物为主，包括提高作物的维生

素、赖氨酸、油酸等营养成分含量，剔除过敏原及植酸、胰蛋白酶抑制因子、硫葡萄糖苷等抗

营养因子，使转基因食品营养更丰富、更可口；第三代以功能型高附加值的转基因生物为主，

如生物反应器、生物制药、生物燃料、化工原料、清除污染等特殊功能的改良为主，旨在拓展

新型转基因生物在健康、医药、化工、环境、能源等领域的应用[4].

目前，大规模商业化种植的转基因作物主要是第一代、第二代转基因产品，其主要性状依然是

耐除草剂、抗虫、抗病毒、抗逆等。研究证实，随着种植时间的延长，单个基因控制的抗虫、

耐除草剂性状易使目标害虫和目标杂草产生抗性。由此催生了聚合两个或三个抗虫、抗杂草基

因的第二代抗虫/ 耐除草剂复合性状作物，如Bollgard-IIITM 和EnlistTM 产品[5].国际农业生物

技术应用服务组织（International Service for theAcquisition of Agri-biotech

Applications,ISAAA ）的数据显示，在商业化种植或环境释放的转基因品种中，耐除草剂基因

最为多样化，包括 2,4-D、麦草畏、草铵膦、草甘膦、异五氟等除草剂耐受性。为了满足种

植、生产、加工或消费的多样化需求，商业化转基因作物的目标性状越来越多样化，涵盖木质

素改变、抗过敏、延迟成熟/衰老、耐受干旱胁迫、增强光合作用/产量等诸多性状。转基因研

发正在由以抗虫、抗逆和耐除草剂等增产为目的的品种改良逐渐发展为以增产和改善产品品质

并重的品种改良，以及以工业、医药和生物反应器等为目的的品种改良。国际水稻研究所（

InternationalRice Research Institute,IRRI ）为改善数百万维生素 A缺乏者的健康状况而研发的黄

金大米已进入田间试验阶段[1].

为了满足农户和消费者的多样化需求，从 2006 年开始，复合性状产品成为转基因产品培育的

一个重要方向，并开始大规模种植。2007 年，复合性状产品增加了 66%, 种植面积为 2 180 万

公顷，占据了全球转基因作物种植面积的 19%[6]; 2015 年复合性状产品种植面积达到5 850 万

公顷，占总面积的 33%[1].复合性状产品呈加速度发展的态势，聚合抗虫、耐除草剂、耐干旱

胁迫，加上营养改良等性状的复合性状转基因产品将是未来转基因育种的一个重要方向。

在传统转基因技术成功应用 20 年后，生物技术领域又兴起了基因组编辑技术，包括锌指核酸

酶（zincfinger nuclease,ZFN ）、转录激活因子样效应物核酸酶（transcription activator-like

effector nuclease,TALEN ）系统、规律成簇的短回文重复序列（clustered regularlyinterspaced

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国外转基因技术研发及中国转基因作物产业化发展摘要21世纪是生物技术的世纪，加快转基因技术研发已成为世界各国增强核心竞争力的战略决策。介绍了全球转基因作物的研发、种植及应用状况。农业生物技术产业进入全球化布局的新阶段，各国纷纷规划和布局，以期在渐趋垄断的技术与市场中争得先机。经过20年的发展，我国在生物技术研发领域已取得长足进步，抗虫棉大面积推广，产生了良好的经济效益和社会效益。但受消极舆论环境等因素的影响，推动其他转基因作物产业化的进程缓慢。我国是一个人口大国，粮食供需矛盾突出，大力发展生物技术产业是我国未来的必然选择。我国一方面要在确保安全的基础上坚持走自主创新之路；另一方面政府要建立及时的...

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