轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

轉(zhuǎn)基因是一項(xiàng)先進(jìn)的生物技術(shù)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等行業(yè)，人們聽(tīng)得最多的就是轉(zhuǎn)基因作物和轉(zhuǎn)基因食品。轉(zhuǎn)基因?yàn)槭裁唇?jīng)常和農(nóng)業(yè)掛鉤呢？轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用具體有哪些？山西農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品和成分監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（太原）教授史宗勇為大家進(jìn)行了一場(chǎng)科普講座。

主持人：我們?cè)诿襟w上看到，轉(zhuǎn)基因技術(shù)經(jīng)常與農(nóng)業(yè)產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)，如轉(zhuǎn)基因大豆、轉(zhuǎn)基因玉米等，就這個(gè)問(wèn)題，請(qǐng)史老師為我們講解。

史宗勇：轉(zhuǎn)基因技術(shù)是科技進(jìn)步的結(jié)果，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有許多與其緊密相連的生產(chǎn)活動(dòng)。從簡(jiǎn)單的植物育種和畜禽繁育培育來(lái)考慮， 我們從人類歷史上來(lái)說(shuō)，育種過(guò)程可以分成五個(gè)階段。

最早的時(shí)候是馴化育種階段，也就是人們直接馴化野生生物，為人類的生產(chǎn)生活服務(wù)。

第二個(gè)階段是選擇育種，就是人們依靠肉眼觀察和經(jīng)驗(yàn)，直接從一個(gè)品種群體中，選擇自然變異的個(gè)體，培育成一些新的品種，這在六七十年代還是非常普遍的。那時(shí)，農(nóng)村育種水平相對(duì)較低，農(nóng)民在生產(chǎn)過(guò)程中，每到夏季去田里看哪塊地里的小麥長(zhǎng)得比較好，等收回來(lái)小麥后，他就拿自家的一袋小麥去和長(zhǎng)勢(shì)好的這家交換，換回來(lái)以后留作種子。這實(shí)際上就是選擇育種過(guò)程。

第三個(gè)階段是雜交育種，在這個(gè)育種過(guò)程中間是人們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)不同品種，通過(guò)雜交產(chǎn)生的后代具有明顯的優(yōu)勢(shì)，于是利用這一技術(shù)，在后代中選擇具備雙親優(yōu)良特性的品種。這方面的專家，最典型的代表就是我們國(guó)家的雜交水稻之父袁隆平。

第四階段是誘變育種，也就是人們利用射線等物理因素，或者是誘變劑處理生物，人為創(chuàng)造遺傳變異，再?gòu)闹羞x擇所需要的突變類型，培育成一些新的品種。二十世紀(jì)八九十年代，我國(guó)把它放到衛(wèi)星里，上天之后接受太空輻射，發(fā)生遺傳物質(zhì)的變異，最終再進(jìn)行選育，培育獲得新的品種。我們以前聽(tīng)說(shuō)的太空椒，實(shí)際上就是這樣的產(chǎn)物。

在現(xiàn)階段是分子育種，也就是我們所說(shuō)的轉(zhuǎn)基因育種。轉(zhuǎn)基因育種的前提是，人們不僅掌握了基因的功能，而且實(shí)現(xiàn)了對(duì)需要的目的基因的分離，并且可以把它導(dǎo)入到另一物種中，使得后代的性狀可以準(zhǔn)確地預(yù)期。

我們分析可以發(fā)現(xiàn)，前兩個(gè)階段，它的基因是自然交換或者偶發(fā)的，基因突變?cè)斐傻?，沒(méi)有人為因素的影響，我們?nèi)嗽谥虚g所起的作用，只是通過(guò)自己的觀察和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇基因變異的作物出來(lái)為我們所用；而雜交育種就有了人為的影響，它是在施加人為影響的情況下，物種基因自然交換的一個(gè)過(guò)程；而后兩個(gè)階段是人為運(yùn)用物理、化學(xué)因素對(duì)基因進(jìn)行影響。

從這樣來(lái)考慮的話，五個(gè)育種階段它們不同的活動(dòng)，本質(zhì)是一樣的，都有基因的改變。而選擇轉(zhuǎn)基因技術(shù)，作為我們現(xiàn)在育種手段的主要原因有三個(gè)：第一是因?yàn)檗D(zhuǎn)基因技術(shù)精確、可控、安全，轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)的是具體的有遺傳性狀的某一段DNA片段，在轉(zhuǎn)之前我們對(duì)這個(gè)DNA片段，要研究得非常精準(zhǔn)，知道它的功能是什么、作用是什么、表達(dá)的蛋白是什么，我們才對(duì)它進(jìn)行轉(zhuǎn)移；第二是通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)，我們可以縮短育種的年限，提高育種的效率；第三是基因可以實(shí)現(xiàn)在植物、動(dòng)物、微生物中間的交流、共享和遺傳資源，使得更多的基因?yàn)槲覀內(nèi)祟惙?wù)。

主持人：想問(wèn)一下，轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用具體有哪些？

史宗勇：在醫(yī)藥領(lǐng)域轉(zhuǎn)基因的應(yīng)用技術(shù)，是轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展的第一個(gè)浪潮，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用是轉(zhuǎn)基因技術(shù)快速發(fā)展的第二個(gè)浪潮。當(dāng)前轉(zhuǎn)基因技術(shù)的主要應(yīng)用，是在農(nóng)業(yè)新品種的培育。在這個(gè)過(guò)程中，到目前為止，它可以分成三個(gè)基本階段：

第一個(gè)階段，它主要培育的是抗蟲(chóng)的、抗病的、抗害的，也就是抗逆的這樣一些轉(zhuǎn)基因品種。

第二個(gè)階段，它培育的是新品種，主要是培育一些品質(zhì)改良的轉(zhuǎn)基因品種，例如，增加品種內(nèi)賴氨酸的含量、氨基酸的含量，去除一些過(guò)敏的基因等。

第三個(gè)階段，是一些生物反應(yīng)體的培育，例如，我們國(guó)家轉(zhuǎn)基因奶牛就有這樣的培育，它把人母乳內(nèi)部的乳鐵蛋白基因轉(zhuǎn)移到奶牛體內(nèi)，使得牛奶中含有了母乳相同的蛋白質(zhì)，從而滿足母乳不足喂養(yǎng)小孩的這樣一個(gè)困難。

2008年以來(lái)，我國(guó)實(shí)施轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專項(xiàng)，科研人員克隆了1000多個(gè)重要的基因，獲得了1000多項(xiàng)專利，取得了抗蟲(chóng)棉、抗蟲(chóng)玉米、耐除草劑大豆等一批重大成果。在世界范圍內(nèi)來(lái)看，我們國(guó)家僅次于美國(guó)，已經(jīng)搶占了一定的轉(zhuǎn)基因研發(fā)的制高點(diǎn)，我國(guó)自主基因、自主技術(shù)、自主品種的研發(fā)能力顯著提升。

主持人：轉(zhuǎn)基因技術(shù)運(yùn)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，使我們的產(chǎn)品研發(fā)能力有了顯著的提升，那么，在這一項(xiàng)技術(shù)的使用當(dāng)中，有哪些具體的優(yōu)勢(shì)呢？

史宗勇：轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用，具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

首先，它可以提高糧食的產(chǎn)量，解決糧食安全問(wèn)題。轉(zhuǎn)基因作物可以增加作物對(duì)惡劣生長(zhǎng)環(huán)境的適應(yīng)性，諸如干旱、高鹽分土壤、極端溫度等一些生長(zhǎng)環(huán)境，從而增加宜耕土地面積，提高作物的產(chǎn)量，從而有效地解決糧食短缺問(wèn)題。特別是在解決食用動(dòng)物口糧短缺問(wèn)題上發(fā)揮重大的作用。

轉(zhuǎn)基因作物與傳統(tǒng)作物

其次，轉(zhuǎn)基因作物的使用，可以減少農(nóng)藥的應(yīng)用，避免環(huán)境污染。在我國(guó)，農(nóng)藥的使用量每年保持在30萬(wàn)噸左右，這個(gè)30萬(wàn)噸它是折百量，農(nóng)藥殘留成為影響食品安全的重要因素。那么抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因作物的使用，提高了作物對(duì)病蟲(chóng)的抗性，減少了農(nóng)藥的使用量。

第三，增加食物的營(yíng)養(yǎng)，提升食物品質(zhì)。它可以提高食物蛋白質(zhì)的含量，改善油脂的品質(zhì)，在這些方面發(fā)揮其作用。

第四，節(jié)省生產(chǎn)成本，提升生產(chǎn)效率，增加農(nóng)民的收入。有統(tǒng)計(jì)顯示，從1996年到2015年，轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化種植20年以來(lái)，全球轉(zhuǎn)基因作物累計(jì)種植面積達(dá)到20億公頃，農(nóng)民收入超過(guò)了1500億美元。