转基因玉米的生物安全性问题

阎小艳，晋小婷，王 青，董建辉，燕平梅

（太原师范学院生物系，山西太原030031）

转基因技术不但使育种技术打破了种的界限，而且使杂交育种不能利用的基因资源得到利用[1]。但是导入的基因与受体植物原有基因间存在的相互作用，使转基因植物有可能出现事先无法预料的特性，该特性是否会对人类和环境产生效应，即生物安全性问题已经引起了全世界的关注[2]。

玉米是世界上第三大粮食作物，种植面积仅次于水稻和小麦。1990年Fromm和Gordonkamm等利用基因枪轰击原生质体获得可育的玉米转基因植株，使得利用转基因技术进行玉米品种改良成为可能。之后10年，玉米转基因研究取得了巨大进展，已用许多转化方法获得了转基因后代，并已有转基因抗虫玉米和抗除草剂玉米进入商品化生产[3]。同时，人们对转基因玉米生物安全问题的关注程度也日益加强，在加快推进转基因玉米产业化进程中，如何最大限度地降低其可能带来的风险，保障其健康有序地发展，是目前面临的关键问题。

1 转基因玉米可能存在的安全问题

转基因作物给人们带来惊喜和美好憧憬的同时，其食用安全性也引起世人关注。人们对转基因植物食品安全性的担忧主要有对人体健康的安全性和对生态环境的安全性[4]。

1.1 环境安全

1.1.1 转基因玉米杂草化的问题 玉米导入新的基因后，在生长势、抗逆境、种子产量、生活力等方面会有一定程度的增加，与非转基因玉米相比，具有更强的生存能力，使它们具有成为杂草的可能。转基因玉米特别是抗除草剂、抗病虫和抗逆境等综合抗性转基因玉米，由于其人工赋予的强大生命力，就可能变成恶性杂草，需要大量的人力、物力进行根除[5]。另一方面，抗除草剂转基因玉米释放到环境以后，会发生基因漂移，使野生杂草获得抗性，从而增加控制难度。

1.1.2 种植地土壤微生物区系生态变化的问题转基因植物在释放到生态系统之前必须进行严格的安全性评价，栽培转基因植物的土壤中微生物的数量、种类等是否发生变化可以作为对该转基因植物进行安全性评价的一个重要方面。张绍松等通过对转基因番茄及对照组土壤微生物的群落进行初步统计和分析，发现转基因和非转基因植物土壤中微生物数量及种类存在一定的变化；而且栽培转基因植物对土壤中微生物尤其是细菌与真菌数量有一定的影响[3]。

1.1.3 转基因玉米抗药性的问题 转基因玉米的应用确实能够降低农药的用量，但随着生物适应性的增强，又需开发新型的农药和除草剂等，其结果只能是现有投入的更替和总体用量的增加。例如，Bt用来防虫已有30多年的历史，却很少出现害虫的抗药性问题。自从将Bt基因转入玉米并代替农药使用以来，昆虫对其抗性的发展比对自然界中Bt抗性的发展更快，而一旦昆虫对植物体内Bt基因产物产生了抗性，人工喷洒的Bt就对它无作用了。

1.1.4 基因水平漂移的问题 转基因玉米花粉传播是转基因在空间逃逸的主要途径，也是转基因玉米与其野生亲缘种间基因流动的主要原因[6]。转基因玉米可能向栽培玉米的其他品种和田间杂草产生基因漂移，为害这些品种或物种的遗传完整性、遗传多样性和生存竞争力，还可能对自然基因库造成污染，使得许多优良的农作物品种丧失。抗虫基因转入作物一段时期后，可能使害虫产生免疫并遗传，使其携带免疫基因逃到相近的野生生物种群中去，以致改变自然的生物群系，使自然界的生态环境遭受破坏。

1.1.5 非靶生物被危害的问题 据美国康奈尔大学Losey等试验，在苦苣菜叶片上撒转基因Bt玉米花粉后，一种称之为黑脉金斑蝶的幼虫对叶片就吃得少，且长得慢，4 d后死亡率达44%；而对照组（饲喂不撒转基因Bt玉米花粉的叶片）无一死亡，因而认为转基因Bt玉米花粉有毒[5]。因此，转基因玉米的花粉或根系的分泌物也可能对其生态系统中的昆虫、鸟类、野生动物、根系微生物等产生毒害，破坏生态平衡。

1.2 食品安全

1.2.1 转基因玉米的致敏性问题 转基因食品

的潜在致敏性是转基因食品安全性评价的焦点之一。食品过敏是指对食品中存在的抗原分子产生不良反应，食物过敏人群的比例是比较高的。导致转基因玉米产生致敏性的可能有2个方面的情况，一是转入基因表达的蛋白有致敏性；二是由于转入基因的表达而导致产生新的致敏原。因此，转基因玉米是否具有致敏性，一直是安全性评价中的关键问题[7]。

1.2.2 转基因玉米的致毒性问题 插入基因理论上可能导致原已存在的受体基因的失活或表达改变，可能激活其他在正常情况下处于“沉默”状态的基因。因此，基因受体在长期进化或驯化过程中，逐渐“沉默”的毒素基因可能会被转基因或基因操作再次激活，进而可能表达具有毒性的非预期成分[8]。

1.2.3 转基因玉米的致抗性问题 由于许多转基因生物在构建时以某种抗生素抗性基因作为筛选标志，如果转基因生物在释放到环境以前此类基因未被去除的话，人和动物在食用此类生物后，体内的细菌可能很容易经基因的水平转移获得对抗生素的抗性，这将带来严重的健康问题[8]。1.2.4 基因的水平转移问题 转基因玉米基因被摄入人体后，能否水平转移到肠道微生物或上皮细胞，从而对人体产生不利影响，目前这种可能性非常小。FAO/WHO专家组认为，尽管基因水平转移的可能性很小，但应该对其危险性进行分析，并应禁止抗性基因在基因修饰食品中的应用[9]。最近英国 FSA（Food Standards Agency）的科学家首次证明，转基因农作物的基因能够通过水平转移进入到人肠道细菌内。有报道称，有部分肠道切除的人食用转基因大豆食品后，在粪便细菌中即能检测到转基因大豆的基因。由于人肠道中存在大量的细菌，而细菌能摄取外源DNA，因此，类似的基因水平转移可能不难发生[10]。

2 结语

在开展植物遗传转化工作的早期，人们并不关心转基因植物的安全性问题，随着科学的发展，这些问题越来越突出，转基因植物的安全性问题已经引起政府、社会和科学界的广泛关注，许多实验室已经着手此类研究。随着研究的进一步深入，必然会补充和纠正现有的看法和结论，使人们能够安全地释放转基因玉米，也能放心地食用转基因玉米。

我国是转基因农产品研究开发的大国之一，目前转基因植物的种植占全球第4位，作好国产与进口转基因食品上市前的食用安全性评价工作是我国食品安全战略的重要组成部分，建立一套与国际接轨的适合我国国情的转基因食品安全性评价方法又是目前食品安全领域急需解决的重点[11-12]。

［1］ 李静，李红芳，张换样，等.全球转基因作物的产业化发展[J].山西农业科学，2009，37（1）：3-8.

［2］ 周晓罡，张绍松，李成云，等.转基因植物种植地土壤微生物区系生态变化及其外源基因的分子检测 [J].西南农业报，2005（6）：734-738.

［3］ 王景雪，孙毅，杜建中.玉米转基因研究进展[J].生物技术通报，2001（2）：13-16.

［4］ 王智琴，王捷，蔡磊明.转基因植物食品的安全性概况[J].毒理学杂志，2005，9（3）：325.

［5］ 杨庆文.转基因水稻的生物安全性问题及其对策 [J].植物遗传资源学报，2003，4（3）：261-264.

［6］ 金万梅，尹淑萍.转基因植物释放的风险性和转基因植物食品安全性评价[J].西北农业学报，2002，11（4）：127-131.

［7］ 卓勤，杨晓光.转基因作物的安全性评价策略、现状及发展[J].卫生研究，2005，3（2）：244-248.

［8］ 梁俊荣.转基因食品的潜在危害及其安全性争论 [J].河北北方学院学报，2003，12（4）：17-19.

［9］ Harry A Kuiper，Gijs A Kleter，Hub P J MNoteborn，et al.Assessment ofthe food safetyissues related togeneticallymodified foods[J].The Plant Journal，2001，27（6）：503-528.

［10］ 郭志儒.人肠道细菌中发现转基因食物的基因[J].中国兽医学报，2002，22（6）：100.

［11］ 李宁.转基因食品的食用安全性评价 [J].毒理学杂志，2005，6（2）：163-165.

［12］ 王建平，秦海峰，温晓明.转基因食品安全性问题的研究现状[J].华北农学报，2006，21（12）：102-104.