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转基因作物环境与食品安全性研究

金芜军

  根据我国转基因作物安全性研究的优先原则,结合本实验室承担的国家课题,本文就三个我国现阶段转基因安全性评价中的热点问题进行了研究。一、转基因水稻中外源基因向相关物种的漂流水稻是我国第一大粮食作物。转基因抗虫、抗病及抗除草剂水稻的产业化蓄势待发,转基因水稻的环境安全性研究迫在眉睫。本试验选择广州作为华南水稻生态区的代表,以含bar基因(抗除草剂Basta)的转基因粳稻L201为花粉供体,模拟大田生产实际,对转基因向籼型两系及三系杂交稻不育系、杂交稻品种及含AA基因组的普通野生稻的基因漂流及其影响因素进行了研究。结果表明,水稻基因漂流频率随受体材料不同有较大差别。按种子成苗数估算的0m区的基因漂流频率,不育系博A和中9A最高,分别达到36.115%和32.651%;不育系GD-1S和培矮64S其次,分别为8.810%和3.145%;杂交稻品种粤杂922(0.045%)和培杂双七(0.036%)最低。随着距离的增加,上述6种栽培稻受体的基因漂流频率迅速下降,发生大幅度下降的拐点在2m左右。在开花期主流风向NE的风速为0.2—2.2 m/sec的条件下,2个杂交稻品种的最大漂流距离为40m;4个不育系的基因漂流基本上到60m为止,70m处基因漂流频率均降为0,仅中9A在150m处发现了1株Basta抗性苗,经PCR检测验证为阳性。在自然条件下,两种普通野生稻与转基因水稻L201相邻种植(0m区),在O.rufipogon上检测到的基因漂流频率达7.598%,在O.nivara上检测到的基因漂流频率为2.162%,说明栽培稻与普通野生稻之间有相当高的基因漂流。从转基因水稻的环境风险考虑,转基因向常规稻的基因漂流频率及最大距离都较小,相应地其风险也较低;向不育系的基因漂流频率较高,最大漂流距离也较大,相应地其风险也较高,应重点考虑转基因漂流对杂交稻制种纯度的影响及其可能引起的环境风险后果;转基因向普通野生稻的基因漂流频率中等。二、毒蛋白和抗营养因子蛋白数据库应用生物信息学方法对转基因食品及其传统对应食品进行实质等同性分析,是转基因食品安全性评价的重要内容。本文通过对主要基因或蛋白数据库进行检索,收集散落于不同基因或蛋白数据库中的毒蛋白氨基酸序列数据1033个,其中植物毒蛋白172个,动物毒蛋白251个,细菌毒蛋白557个,其它生物如真菌、藻类等的毒蛋白42个;抗营养因子蛋白数据1404个,其中凝集素1013个,蛋白酶抑制剂391个。建立的数据库可为转基因食品的实质等同性分析提供两方面的信息:(1)传统食品中存在何种毒蛋白和抗营养因子蛋白;(2)已知毒蛋白和抗营养因子蛋白的氨基酸序列,可用于目的基因的同源性比较和分析预测。三、转基因产品标识管理政策与标准化检测技术受国际政治、经济因素的影响,迄今已有包括欧盟国家在内的40余个国家OI和地区制订了相关的法律、法规,要求对转基因生物及其产品进行标识管理。我国也对转基因产品的标识管理制定了相应的法规。本文在分析不同国家和地区转基因产品标识管理政策的基础上,从标识类别、标识范围、标识阈值及豁兔政策、标识内容和阴性标识五个方面,对不同国家和地区的标识管理政策进行了比较,并对标识管理中存在的问题进行了分析。转基因产品检测技术是标识管理制度实施的基础,本文针对目前全球应用最为广泛的转基因大豆、玉米、油菜和棉花中的外源基因及调控元件,建立了上述转基因植物及其产品的定性PCR检测方法,研制出了转基因产品检测试剂盒。……   
[关键词]:转基因水稻;基因漂流;毒蛋白;抗营养因子;数据库;标识;GMO检测技术
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:中国农业科学院2003年