幾種常用的植物轉(zhuǎn)基因方法與食品安全性

1、幾種常用的植物轉(zhuǎn)基因方法農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌是普遍存在于土壤中的一種革蘭氏陰性細(xì)菌，它能在自然條件下趨化性地感染大 多數(shù)雙子葉植物的受傷部位，并誘導(dǎo)產(chǎn)生冠瘦瘤或發(fā)狀根。根癌農(nóng)桿菌和發(fā)根農(nóng)桿菌中細(xì)胞 中分別含有Ti質(zhì)粒和Ri質(zhì)粒，其上有一段T-DNA，農(nóng)桿菌通過侵染植物傷口進(jìn)入細(xì)胞后， 可將T-DNA插入到植物基因組中。因此，農(nóng)桿菌是一種天然的植物遺傳轉(zhuǎn)化體系。人們將目 的基因插入到經(jīng)過改造的T-DNA區(qū)，借助農(nóng)桿菌的感染實(shí)現(xiàn)外源基因向植物細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與整 合，然后通過細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù)，再生出轉(zhuǎn)基因植株。農(nóng)桿菌介導(dǎo)法起初只被用于雙子葉植物中，近年來，農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化在一些單子葉植物 （尤其是水稻

2、）中也得到了廣泛應(yīng)用?；驑尳閷?dǎo)轉(zhuǎn)化法利用火藥爆炸或高壓氣體加速（這一加速設(shè)備被稱為基因槍），將包裹了帶目的基因的 DNA溶液的高速微彈直接送入完整的植物組織和細(xì)胞中，然后通過細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù)，再 生出植株，選出其中轉(zhuǎn)基因陽性植株即為轉(zhuǎn)基因植株。與農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化相比，基因槍法轉(zhuǎn)化的 一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是不受受體植物范圍的限制。而且其載體質(zhì)粒的構(gòu)建也相對簡單，因此也是目 前轉(zhuǎn)基因研究中應(yīng)用較為廣泛的一種方法。花粉管通道法在授粉后向子房注射合目的基因的DNA溶液，利用植物在開花、受精過程中形成的花粉 管通道，將外源DNA導(dǎo)入受精卵細(xì)胞，并進(jìn)一步地被整合到受體細(xì)胞的基因組中，隨著受精 卵的發(fā)育而成為帶轉(zhuǎn)基因

3、的新個(gè)體。該方法于80年代初期由我國學(xué)者周光宇提出，我國目 前推廣面積最大的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉就是用花粉管通道法培育出來的。該法的最大優(yōu)點(diǎn)是不依賴 組織培養(yǎng)人工再生植株，技術(shù)簡單，不需要裝備精良的實(shí)驗(yàn)室，常規(guī)育種工作者易于掌握。食品安全性與轉(zhuǎn)基因技術(shù)食品中的有害物質(zhì)對于食物，人們總希望它們是安全的。遺憾的是，世界上并不存在絕對安全的食物。例 如，野生番茄的果實(shí)中，含有相當(dāng)數(shù)量的有害配糖生物堿（番茄素）。經(jīng)過長年培育，現(xiàn)在 食用的番茄已經(jīng)很少含有這種物質(zhì)了。即便如此，由于仍然存在微量番茄素，如果僅僅注重 含有番茄素這一數(shù)據(jù)，番茄就成了一種不可食用的食物。事實(shí)上，從日常食用量和維生素 等營養(yǎng)成分的有益性

4、考慮，由于有益性大于危險(xiǎn)性，而且即使食用也極少出現(xiàn)問題，因此通 常認(rèn)為這樣的食物是安全的。除了番茄之外，許多食物都含有各種各樣的有害物質(zhì)。例如，油菜和卷心菜含有的前致 甲狀腺腫素，可引起甲狀腺肥大；許多食品中含有的維生素A，為維持人體健康所必須，但 是一旦過量攝入，可導(dǎo)致劇烈頭痛和皮炎。幸運(yùn)的是，作為人們主食的大米、麥子等谷物， 除了變應(yīng)原之外，幾乎不含有有害物質(zhì)。不過，米糠中的植物鈣鎂，會(huì)阻礙人體對鈣和鐵的 吸收。食物中的大多數(shù)有害物質(zhì)，可通過加熱或加工后清除，由于含量甚微，只要適量食用， 對人體的直接有害性極低。正是在這個(gè)意義上，我們說番茄、蘿卜等農(nóng)作物是安全的，可以 放電、食用。由此可見

5、，評價(jià)食物的安全性，必須始終考慮危險(xiǎn)性與有益性的平衡?？偟脑?則是，只要對人體的有害性降到可忽略的程度，即可認(rèn)為是安全的。轉(zhuǎn)基因食品的實(shí)質(zhì)同等性對每天食用的食品進(jìn)行安全性評價(jià)，除了根據(jù)長期積累的經(jīng)驗(yàn)之外，還必須同時(shí)利用最 新科學(xué)技術(shù)。新出現(xiàn)的食品，必須在與原來的食品（如果是大豆，那么就是以前食用的大豆） 進(jìn)行比較后，才能確認(rèn)其安全性。這就是所謂實(shí)質(zhì)同等性氣實(shí)質(zhì)同等性，也是評價(jià)轉(zhuǎn)基因作物安全性的基本概念。只有充分了解導(dǎo)入基因的特性， 擁有確認(rèn)該食品與原來的食品在實(shí)質(zhì)上同等無害的科學(xué)證據(jù)時(shí)，該轉(zhuǎn)基因體的安全性才可認(rèn) 為與原來的食品同等。這一概念，得到了經(jīng)濟(jì)合作和發(fā)展組織（OECD）的認(rèn)可，除轉(zhuǎn)基因

6、 食品外，還被用于評價(jià)各種新開發(fā)的食品。評價(jià)轉(zhuǎn)基因食品安全性的具體做法是，對于營養(yǎng)元素的種類及數(shù)量、該植物所含有生物 堿等有害物質(zhì)的數(shù)量、加工利用方法等，比較并檢查傳統(tǒng)農(nóng)作物與轉(zhuǎn)基因作物之間是否出現(xiàn) 變化。對于由導(dǎo)入基因新產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，以及來自該蛋白質(zhì)的產(chǎn)物，也必須進(jìn)行科學(xué)探討。人類為了維持自身生存，除了生產(chǎn)糧食之外，還必須了解地球上各種生物的生存構(gòu)造， 營造可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)體系。只有這樣，才能保持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。令人遺憾的是，即使是 讓糧食產(chǎn)量得到飛速增長的所謂綠色革命，也在一部分地區(qū)引發(fā)了農(nóng)田沙漠化等環(huán)境問 題。因此，在努力抑制人口增長的同時(shí)，還必須構(gòu)筑起能夠適應(yīng)人口增長的可持續(xù)性糧食生 產(chǎn)體系。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物，正是一種能夠在保持現(xiàn)有農(nóng)業(yè)體系的同時(shí)，有效減少投入于農(nóng)田的農(nóng)藥 等化學(xué)物質(zhì)的技術(shù)。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，還能夠培育出