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1 转基因作物安全性的由来及解决办法 夏志辉 海南大学

2 报告内容 一. 转基因作物的种植现状二. 国内转基因作物的安全性争论三. 生物安全产生的原因四. 转基因植物安全评价内容五. 转基因安全的解决办法

3 一 转基因作物的种植现状 2012 年全球生物技术 / 转基因作物商业化发展态势

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6 二 国内转基因作物的安全性争论 2009 年 8 月 17 日依法批准发放了转植酸酶基因玉米 BVLA 转基因抗虫水稻 华恢 1 号 及杂交种 Bt 汕优 63 的生产应用安全证书 2010 年 中共中央 国务院关于加大统筹城乡发展力度进一步夯实农业农村发展基础的若干意见 ( 中央一号文件 ) 中央一号文件提出 : 在科学评估 依法管理的基础上, 推进转基因新品种产业化

7 国内转基因作物的安全性争论 著名反转基因人士 赞成转基因人士 顾秀林, 经济学家 吕永岩, 作家 方舟子, 生物学博士, 科普作家 饶毅, 著名生物学家 彭光谦, 军事家 崔永元, 主持人 2013 年 7 月我国 61 名两院院士联名上书国家领导人, 请求尽快推进转基因水稻产业化

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11 转基因作物安全性的担心? 1. 虫子都不吃, 人能吃吗? 2. 转入的基因会不会由于食用转入到人体中导致人变异? 杂交是两个作物之间自然的一种结合, 它是稻米几千年的一种演化, 自然的东西经过长年的进化, 人已经适应它了 而转基因是人为的插入一个东西, 插入后我们不知道它是不是会产生一些新的对人体有副作用的东西 3. 转基因作物的暂时安全, 不代表对后代 (2,3.) 都安全? 现在还没有证明转基因无害, 需要彻底证明, 因为你才吃十几年 二十年, 未来要有害怎么办? 4. 转基因的扩散漂逸是否导致超级杂草 超级害虫? 5. 没有经过任何的安全实验, 就批准安全证书, 显得不负责?

12 1. 虫子不吃, 人吃了会不会有 抗虫害常用基因 ( 简称 Bt 蛋白 ) 水稻用的那种生物毒素这个原毒素是没有杀虫效力的 在昆虫碱性的肠道环境中以及特定的蛋白酶作用下, 原毒素会被切割成一个大约 60-65KDa 的具有杀虫效力的蛋白 人的胃是酸性环境, 而且消化道内也不存在能与 Bt 结合的受体, 所以 Bt 对人及其他非靶标生物体是非常安全的

13 2. 转入的基因会不会由于食用转入到人体中导致人变异? datp dttp dctp dgtp 20 种氨基酸

14 植物传统杂交育种比转基因育种更安全?

15 转基因作物暂时无害, 不代表 永远无害? 转基因的最终物质一般为核酸或蛋白质 蛋白质过敏 ( 急性 )

16 彻底证明转基因无害?

17 4. 转基因的扩散漂逸是否导致超级杂草 超级害虫? 除草剂或抗虫的基因有可能 通过生物技术手段可以避免 通过栽培措施可以避免

18 5. 没有经过任何的安全实验, 就批准安全证书, 显得不负责 转基因生物安全管理 生物安全管理基本制度 安全评价程序与资料要求

19 法律体系 国务院农业转基因生物安全管理条例农业部农业转基因生物安全评价办法农业转基因生物标识管理办法农业转基因生物进口管理办法农业转基因生物加工审批办法质检总局进出境转基因产品检验检疫管理办法

20 安全评价程序与资料要求 转基因作物获得安全证书需要进行的实验及提供的数据中间试验环境释放生产性试验安全证书

21 申报中间试验所需材料 试验转基因植物材料数量 : 一份报告书中转化体不超过 20 个 这些转化体应当是由同种受体植物 ( 品种或品系不超过 5 个 ) 相同的目的基因 相同的基因操作所获得的, 而且每个转化体都应有明确的名称或编号 目的基因的核苷酸序列及其推导的氨基酸序列 ; 目的基因与载体构建的图谱 ; 目的基因与植物基因组整合及其表达的分子检测或鉴定结果 (PCR 检测 Southern 杂交分析或 Northern 分析结果 ); 转基因性状及其产物的检测 鉴定技术 ; 试验地点的位置地形图和种植隔离图 ; 试验设计 ( 包括安全性评价的主要指标和研究方法等, 如转基因植物的遗传稳定性 农艺性状 环境适应能力 生存竞争能力 外源基因在植物各组织器官的表达及功能性状的有效性等 )

22 申请环境释放所需材料 1 申请中间试验提供的相关资料, 以及中间试验结果的总结报告 2 提供每个转基因株系中目的基因的 PCR 检测图, 并注明转基因株系的代别和编号 3 提供每个转基因株系中目的基因和标记基因整合进植物基因组的 Southern 杂交图和插入拷贝数, 并注明转基因株系的代别和编号 4 提供目的基因在转录水平表达的资料 5 提供转基因株系遗传稳定性的资料, 包括目的基因和标记基因整合的遗传稳定性 表达的遗传稳定性和表型性状的遗传稳定性 6 抗病虫转基因作物, 提供目标蛋白的测定方法, 作物不同发育阶段目标蛋白在各器官中的含量, 以及对靶标生物的田间抗性效率 7 新蛋白质 ( 包括目标基因和标记基因所表达的蛋白质 ) 在植物食用和饲用部位表达含量的资料 8 提供靶标害虫对新抗虫作物和已商业化种植的抗虫作物交互抗性的研究资料 9 提供对可能影响的非靶标生物的室内生物测定资料 10 提供目标性状和功能的评价资料 如, 抗虫作物应明确靶标生物种类并提供室内或田间生测报告

23 申请生产性试验所需材料 1 申请环境释放提供的相关资料, 以及环境释放结果的总结报告 2 提供转化体外源插入片段 ( 如目的基因和标记基因等 ) 整合进植物基因组的 PCR 检测图 Southern 杂交图和插入拷贝数, 并注明供试材料的名称和代别 3 提供目的基因在转录和翻译水平表达的资料 4 提供该转化体遗传稳定性至少 3 代的资料, 包括目的基因整合的遗传稳定性 表达的稳定性和表现性状的稳定性 5 提供该转化体个体生存竞争能力的资料 6 提供该转基因作物基因漂移的资料 7 提供目标性状和功能的评价资料 如, 抗虫作物应提供田间试验条件下, 靶标生物在转基因及受体品种田季节性发生危害情况和种群动态的试验数据 8 提供靶标生物对抗病虫转基因作物的抗性风险评价资料 9 提供对非靶标生物和生物多样性影响的评价资料 10 提供新表达蛋白质体外模拟胃液蛋白消化稳定性试验资料 11 必要时提供全食品毒理学评价资料

24 申请安全证书 1 汇总以往各试验阶段的资料, 提交环境安全和食用安全综合评价报告 2 提供外源片段的全长 DNA 序列和插入位点的两端边界序列 3 提供该转化体遗传稳定性至少 4 代的资料, 包括目的基因整合的遗传稳定性 表达的稳定性和表现性状的稳定性 4 提供该转化体个体生存竞争能力 自然延续或建立种群能力的资料 5 提供该转基因作物基因漂移的资料 6 提供至少 2 年对目标性状和功能的田间评价资料 7 提供靶标生物对转基因作物所产生抗病 / 虫物质的敏感性基线资料, 抗性风险评估的依据和结论 ; 拟采取的靶标生物综合治理策略 抗性监测方案和治理措施等 8 提供至少 2 年对非靶标生物和生物多样性影响的评价资料, 以及转基因作物生态系统下病虫害地位演化的风险评估报告 9 提供完整的毒性 致敏性 营养成分 抗营养因子等食用安全资料 10 如为续申请, 则需要提供上次批准期限内的商业化种植数据和环境影响监测报告

25 三 转基因作物安全性 产生的原因

26 何为转基因技术? 转基因技术就是运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因, 将其转入另一种生物中, 使与另一种生物的基因进行重组, 从而产生特定的具有优良遗传性状的物质 利用转基因技术可以改变动植物性状, 培育新品种 也可以利用其它生物体培育出人类所需要的生物制品, 用于医药 食品等方面

27 转基因到底转入了什么基因? CaM V35S promoter Hin diii (14799) Sal I (14781) Xba I (14775) Nco I (13725) Nco I (15561) gus Nos RB(right border) targe t ge ne Sma I (11048) KpnI (11046) Eco RI (11030) CMV35S T-DNA vector bp pvs1 sta Sma I (9985) Hygromycin(R) CaMV35S polya LB(left border) pvs1 rep pbr322 bom pbr322 ori Kanamycin(R)

28 农杆菌介导的遗传转化原理

29 农杆菌介导的水稻转基因大致流程

30 转基因作物可能存在的 安全性问题 环境安全性问题 食品安全性问题

31 转基因植物环境安全性评价 环境安全性评价要回答的核心问题是转基因植物释放到田间去是否会将基因转移到野生植物中, 或是否会破坏自然生态环境, 打破原有生物种群的动态平衡, 包括 : 转基因植物演变成农田杂草的可能性 基因漂流到近缘野生种的可能性 对自然生物类群的影响

32 食用安全性评价 - 具体内容

33 解决转基因作物生物安全性的主要方法 利用去除标记基因载体系统 特异表达启动子的应用 开展可预见无安全隐患的转基因作物 叶绿体转化体系 闭花基因的应用

34 解决方法 - 筛选标记的去除系统 Ac/Ds 系统去除标记基因

35 Ac 转座系统去除标记基因 T 转座酶 标记基因目的基因 T-DNA 边界 Ds 位点

36 解决方法 - 特异表达启动子应用 启动子编码区终止子

37 开展可预见无安全隐患的转 基因作物 安全转基因体系转化来源于作物本身抗病虫基因 通过 RNAi 或过表达作物本身的基因的表达量 通过最新基因组修饰技术 ( 如 Talen, Crisp-cas9 系统等 ), 定点重组或突变作物的基因

38 理性地看待转基因农作物的 安全性 饶毅 1. 任何科学都允许争论, 而且科学界内部对科学进展都有批评, 才能进步 但对转基因农作物和食品, 植物分子生物学界有普遍共识 : 转基因食品无异于一般食品的安全性问题 2. 中文媒体常常不严谨地说转基因是有科学争议的问题, 这是不懂科学规律, 误导民众 个案对待不同的转基因材料, 积极推进没有可预见风险的转基因作物

39 谢谢大家! 敬请提问 预祝大家春节愉快!

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