新型转基因抗草甘膦玉米的培育及安全控制技术

刘景丽

（邹城市种子管理站，山东 济宁 273500）

新型转基因抗草甘膦玉米的培育及安全控制技术

刘景丽

（邹城市种子管理站，山东 济宁 273500）

在我国转基因作物的种植中，玉米是最早获得审批进行大量种植的农作物之一，同时也是世界上种植面积最大的转基因农作物。在我国的转基因抗除草剂玉米种植中，抗草甘膦玉米是其主要的品种。主要根据我国最新研发的新型转基因抗草甘膦玉米的种植培育情况，探讨其具体的培育技术以及安全控制技术，以消除转基因抗草甘膦玉米潜在的风险。

新型转基因抗草甘膦玉米；培育技术；安全控制技术

草甘膦是一种重要的除草剂品种，其具备良好的吸收性以及快速生长性等特点，在实际的种植过程中其产能高效、毒素残留低，并且容易被微生物快速分解，因此在我国目前种植的转基因农作物中，草甘膦是使用量最大的除草剂品种之一。

1 新型转基因抗草甘膦玉米的培育及控制现状

1.1 种植及效益情况

玉米是全世界主要的农作物之一，同时也是占比最大的饲料农作物，在全世界的粮食生产种植范围内，玉米占据着非常重要的地位。尤其是最近10年以来，转基因抗除草剂的玉米、大豆等农作物在全世界获得了大面积的推广种植，仅转基因种子的产值就达到了150亿美元。截至2012年，全世界共有28个国家有超过了60%的人口种植了1.73亿hm2的转基因农作物，较1996的种植面积扩大了100倍，转基因玉米种植面积占全球玉米种植面积的35%[1]。

1.2 培育及控制现状

转基因抗草甘膦玉米是一种抗除草剂的转基因玉米，其研究与开发主要是在美国以及欧洲等地区的跨国公司中进行。转基因抗草甘膦玉米的出现，使玉米在种植过程中，在种植田地里采用草甘膦等除草剂对田地里生长的玉米完全没有任何伤害，由于许多杂草对草甘膦的抗性有所提高，因此，研究出抗草甘膦的玉米品种十分有必要。到目前为止，转基因农作物虽然具有巨大的经济价值，但是其同样伴随着巨大的潜在风险，因此，需要建立一个有效的安全控制体系，以控制转基因农作物在具体的种植与食用过程中有可能出现的安全问题。尤其是在种植培育过程中，转基因玉米的花粉与种子会出现基因逃逸现象，在食用过程中转基因食品因存在不确定的安全因素，并且没有一个良好的安全检测控制体系，就不能轻易进入市场进行售卖[2]。

2 新型转基因抗草甘膦玉米的培育步骤和检测

2.1 培养基的配置方案

针对转基因抗草甘膦玉米的培育方法主要依据农杆菌介导的转基因转化，通过对草甘膦进行阳性筛选这一原理，可在特定的培养皿中模拟新型转基因抗草甘膦玉米的培育过程。以下是具体实验步骤：

（1）将液态氮冷凝之后倒入研钵，放入植物组织。将组织在液氮环境下充分研磨，并搅拌加入65℃温水，注意搅拌期间应频繁地颠倒混匀，以便获得更好的实验效果。

（2）量取等体积的氯仿倒入研钵,上下颠倒混匀后转入离心管。10 min后，抽取上层清液至另一支离心管中备用。

（3）重复步骤二。

（4）加入0.5倍体积的异丙醇，重复颠倒混匀动作,促使培养基中DNA析出。

（5）用枪头勾出培养基中的DNA，加入75%的乙醇并干燥静置。

2.2 转化株系的再生培养

对玉米幼胚愈伤组织实施PCR诱导，是为了使植株再生培养体系能够与原有植株诱导出胚性愈伤组织，并再生植株。如此一来，便建立起一个新的体细胞再生体系，从而为玉米遗传转化以及细胞工程的研究创造了先决条件。

2.3 转基因玉米抗草甘膦性能测定

为了确保转基因玉米的安全性，在进行完前文所述的实验后，需对培养植株中的抗草甘膦含量进行测定。草甘膦属于低毒除草剂，具有优异的除草性能。通过基因改造，可使改造后的玉米植株具备能抗草甘膦毒性的属性。从化学构成上看，草甘膦一旦融入人体内，会与人体的碳水化合体发生反应，产生毒害物质，故而欧盟对食用转基因农作物中草甘膦含量出台了严格的规定。

2.4 抗草甘膦基因在转基因玉米叶片中的表达分析

利用抗草甘膦基因在大肠杆菌中表达，可选出175枚阳性玉米株系进行定向检测分析。在实验中，假定非转基因玉米为阴性对照，而大肠杆菌中表达的G10蛋白则为阳性对照。结果显示，175枚株系均能对蛋白进行表达，且表达量高。其中，表达量不合格株系不足40枚，这一检测结论大致符合预期的设定猜想。

3 新型转基因抗草甘膦玉米安全控制探讨

新型转基因抗草甘膦玉米的安全控制主要集中在两方面，即食用安全性和生态环境安全性。

3.1 食用安全性

转基因食品的食用安全性包括其营养成分、毒性以及过敏性物质的含量。生物基因工程的片段剪接虽然带来了物种的优化，但也容易引发基因突变，或是代谢途径的改变，使得最终的产物可能含有无法预料的新成分。玉米里导入了具有抗除草剂或毒杀害虫功能的基因(如BT)后，有可能经由胃肠道的吸收而将基因转移至胃肠消化系统中，对人体健康造成不利影响。

3.2 生态环境安全性

转基因玉米在生态环境层面上的安全性主要集中在转基因玉米本身引起的危害，基因流在生物链中对其他物种的潜在影响。抗除草剂基因多通过花粉散布，这一传播方式会造成抗性基因漂移，造成杂草大量繁衍，继而污染其他作物。

4 小结

在本文中，笔者首先概括了新型转基因抗草甘膦玉米的培育和控制的现状，然后详细介绍了新型转基因抗草甘膦玉米培育的具体步骤。基于这个步骤，笔者继而对新型转基因抗草甘膦玉米的安全性作出了详实的评估研究，从文中可以深入了解基因生物工程技术的发展现状。

[1]李京.新型转基因抗草甘膦玉米的培育及转基因玉米安全控制技术的研究[D].浙江大学,2013.

[2]孙光辉.抗草铵膦转基因水稻向杂草稻和栽培稻的基因漂移及其田间除草剂施用技术研究[D].南京农业大学,2013.

[3]金丹.转Bt融合抗虫蛋白基因和Cp4-EPSPS抗草甘膦基因玉米转化事件中高表达株系的筛选及分子检测[D].浙江大学, 2012.

1005-2690（2016）06-0035-02

：S513；S603.6

：A

2016-06-03）