轉基因技術在農業上的應用

轉基因是一項先進的生物技術，廣泛應用于農業、醫學等行業，人們聽得最多的就是轉基因作物和轉基因食品。轉基因為什么經常和農業掛鉤呢？轉基因技術在農業上的應用具體有哪些？山西農業大學教授、農業農村部轉基因生物產品和成分監督檢驗測試中心（太原）教授史宗勇為大家進行了一場科普講座。

主持人：我們在媒體上看到，轉基因技術經常與農業產品相關聯，如轉基因大豆、轉基因玉米等，就這個問題，請史老師為我們講解。

史宗勇：轉基因技術是科技進步的結果，在農業生產上有許多與其緊密相連的生產活動。從簡單的植物育種和畜禽繁育培育來考慮， 我們從人類歷史上來說，育種過程可以分成五個階段。

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

第二個階段是選擇育種，就是人們依靠肉眼觀察和經驗，直接從一個品種群體中，選擇自然變異的個體，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，農村育種水平相對較低，農民在生產過程中，每到夏季去田里看哪塊地里的小麥長得比較好，等收回來小麥后，他就拿自家的一袋小麥去和長勢好的這家交換，換回來以后留作種子。這實際上就是選擇育種過程。

第三個階段是雜交育種，在這個育種過程中間是人們發現兩個不同品種，通過雜交產生的后代具有明顯的優勢，于是利用這一技術，在后代中選擇具備雙親優良特性的品種。這方面的專家，最典型的代表就是我們國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，人為創造遺傳變異，再從中選擇所需要的突變類型，培育成一些新的品種。二十世紀八九十年代，我國把它放到衛星里，上天之后接受太空輻射，發生遺傳物質的變異，最終再進行選育，培育獲得新的品種。我們以前聽說的太空椒，實際上就是這樣的產物。

在現階段是分子育種，也就是我們所說的轉基因育種。轉基因育種的前提是，人們不僅掌握了基因的功能，而且實現了對需要的目的基因的分離，并且可以把它導入到另一物種中，使得后代的性狀可以準確地預期。

我們分析可以發現，前兩個階段，它的基因是自然交換或者偶發的，基因突變造成的，沒有人為因素的影響，我們人在中間所起的作用，只是通過自己的觀察和經驗進行選擇基因變異的作物出來為我們所用；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過程；而后兩個階段是人為運用物理、化學因素對基因進行影響。

從這樣來考慮的話，五個育種階段它們不同的活動，本質是一樣的，都有基因的改變。而選擇轉基因技術，作為我們現在育種手段的主要原因有三個：第一是因為轉基因技術精確、可控、安全，轉基因技術轉的是具體的有遺傳性狀的某一段DNA片段，在轉之前我們對這個DNA片段，要研究得非常精準，知道它的功能是什么、作用是什么、表達的蛋白是什么，我們才對它進行轉移；第二是通過轉基因技術，我們可以縮短育種的年限，提高育種的效率；第三是基因可以實現在植物、動物、微生物中間的交流、共享和遺傳資源，使得更多的基因為我們人類服務。

主持人：想問一下，轉基因技術在農業上的應用具體有哪些？

史宗勇：在醫藥領域轉基因的應用技術，是轉基因技術發展的第一個浪潮，在農業領域的應用是轉基因技術快速發展的第二個浪潮。當前轉基因技術的主要應用，是在農業新品種的培育。在這個過程中，到目前為止，它可以分成三個基本階段：

第一個階段，它主要培育的是抗蟲的、抗病的、抗害的，也就是抗逆的這樣一些轉基因品種。

第二個階段，它培育的是新品種，主要是培育一些品質改良的轉基因品種，例如，增加品種內賴氨酸的含量、氨基酸的含量，去除一些過敏的基因等。

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

2008年以來，我國實施轉基因生物新品種培育重大專項，科研人員克隆了1000多個重要的基因，獲得了1000多項專利，取得了抗蟲棉、抗蟲玉米、耐除草劑大豆等一批重大成果。在世界范圍內來看，我們國家僅次于美國，已經搶占了一定的轉基因研發的制高點，我國自主基因、自主技術、自主品種的研發能力顯著提升。

主持人：轉基因技術運用到農業生產上，使我們的產品研發能力有了顯著的提升，那么，在這一項技術的使用當中，有哪些具體的優勢呢？

史宗勇：轉基因技術在農業生產上的應用，具有非常明顯的優勢。

首先，它可以提高糧食的產量，解決糧食安全問題。轉基因作物可以增加作物對惡劣生長環境的適應性，諸如干旱、高鹽分土壤、極端溫度等一些生長環境，從而增加宜耕土地面積，提高作物的產量，從而有效地解決糧食短缺問題。特別是在解決食用動物口糧短缺問題上發揮重大的作用。

轉基因作物與傳統作物

其次，轉基因作物的使用，可以減少農藥的應用，避免環境污染。在我國，農藥的使用量每年保持在30萬噸左右，這個30萬噸它是折百量，農藥殘留成為影響食品安全的重要因素。那么抗蟲轉基因作物的使用，提高了作物對病蟲的抗性，減少了農藥的使用量。

第三，增加食物的營養，提升食物品質。它可以提高食物蛋白質的含量，改善油脂的品質，在這些方面發揮其作用。

第四，節省生產成本，提升生產效率，增加農民的收入。有統計顯示，從1996年到2015年，轉基因作物商業化種植20年以來，全球轉基因作物累計種植面積達到20億公頃，農民收入超過了1500億美元。