转基因作物标准建立的必要性与现状分析
转基因技术是将人工分离和修饰过的外源基因通过人工重组的方法导入到生物体基因组中，以下是小编搜集整理的一篇探究转基因作物标准化建立必要性的论文范文，欢迎阅读参考。
农业标准化是农业现代化的保障和手段，必须贯彻生产和销售农产品的全过程。现有农业标准化在农业生产和销售上已经形成了完善的体系，对农业经济起到了十分重要的作用。随着现代农业与生物技术的高度发展，转基因农产品已在市场上悄然问世，转基因技术在农业上的应用除了带来了经济效率大幅提升外，也存在着许多安全隐患。可见建立完善的转基因作物标准，填补监管转基因作物方面的空缺是十分必要且迫切的。转基因作物标准化同时也是进一步完善农作物标准的重要过程。
1转基因作物标准化建立的必要性
1.1转基因作物的的商业化发展迅猛
自从20世纪80年代初，世界上第1例转基因作物烟草在美国问世以来，转基因作物就以极其迅猛的速度发展起来。由图1(数据来自ISAAA,下同)可见。自1996年转基因作物进入商业化种植以来，全球种植面积便呈逐年增加的趋势，到2014年全球种植面积已达到了1.81亿hm,相当于全球作物种植面积15亿hm的12%,将近是1996年转基因作物种植面积的100倍。平均每年转基因作物种植面积就增加约1000万hm.由以上数据可知转基因作物商业化的短短十几年以来，其种植面积与日俱增，在全球作物种植面积中所占的份额越来越大[1-2].
与此同时，种植或种植过转基因作物的国家由1996年的6个发展到2014年的29个(图2)，另外，还有30个国家在1996年允许进口转基因作物。经上述数据分析，可知如今的转基因作物已成为世界农业的重点发展方向，是21世纪的核心农业产业，并对人们的生活起到了越来越重要的影响。然而作为一个发展仅十几年的新兴产业，在生产和销售方面，转基因作物固然存在许多不规范的地方，为了进一步规范转基因作物产业，建立转基因作物相关标准亟不可待。
1.2转基因作物的安全性问题
转基因技术是将人工分离和修饰过的外源基因通过人工重组的方法导入到生物体基因组中，并使导入基因的表达引起生物体的特定性状的改变。转基因生物是将若干数量来自其他物种的外源基因导入到生物体内，创造出具有新的性状和功能的生物[3].转基因过程中会出现原生物DNA中插入外源基因的非自然过程，在该过程中原有生物的DNAD的片段可能会被打乱重排或直接删除，也可能会破坏生物原有的生物化学途径与新陈代谢反应，还可能因环境条件变化而诱发异化现象或效应。可见转基因作物极有可能出现人们无法控制的异常改变，由此引发对转基因作物安全隐患的讨论，转基因作物对生态环境的影响，转基因作物所制作的食品的食用安全性。
1.2.1转基因对生态环境的影响
转基因作物对生物多样性的影响。由于转基因作物有着产量高、抗病虫害强、抗逆性强等优势，导致大量土地都被用于种植几种较为单一的转基因作物品种，使作物基因资源大量流失[4].另外，由于抗除草剂转基因作物的大量种植，会使除草剂被滥用，导致大量野生植物面临灭种威胁，将进一步降低生物的多样性。
转基因作物中的外源基因可能会转移到其他生物体中，危害生态平衡和农业生产。如当转基因作物与一些杂草亲缘关系较为接近时，两者间可以通过杂交发生基因流动，从而造成目的基因逃逸[5].当杂草成功地获得目的基因并顺利表达时，它就有可能与该转基因作物一样具有其目的基因控制的性状。如该转基因作物刚好是抗除草剂的作物，那么获得目的基因的杂草将成为具有抗除草剂能力的“超级杂草”.已有研究人员分析了Bt基因从向日葵栽培种转移到野生种的事例。此外据报道，基因的漂移还能够在作物与微生物之间自然发生。许多转基因作物中含有抗生素的基因，这些基因可能会随着作物残茬或共生作用而转入细胞，使相应抗生素对这类细菌失去作用。另外，一些微生物能够通过一定的机制将基因转移到与其毫无亲缘关系的微生物中[6].转基因作物能促进杂草和害虫抗性方面的进化。
国外已有研究者通过突变基因频率的方法分析了美国棉铃虫和烟芽夜蛾对转Bt基因抗虫棉产生的抗性，结果表明：平均每350个棉铃虫中就有1个携带有抗性基因[7].面对转基因作物带来的诸多环境问题，及时给出行业标准，加强转基因作物对环境零影响的研究，规范转基因作物的种植才是正确的解决方法。
1.2.2转基因作物所制作的食品的食用安全性
转基因作物在引入基因编码的过程中，新的基因物质对作物品质产生了直接影响，如营养促进或缺乏、毒性特征或过敏作用等。同时在引入新的基因编码过程中，也会导致原有基因物质水平的改变，对作物性状产生直接或间接的影响，最后还有可能导致基因突变。市场上的转基因食品虽经过严格的检疫，但科学家对转基因作物成分变化的研究结果各异，转基因作物的可食用性众说纷纭[8].因此转基因食品的安全性问题一直存在着争议。
1.3转基因作物的专利保护特性
世界上所有的国家、个人和机构都不享有自然界中任何物种的专利权。
但是，与转基因操作相关的生物材料、方法和工具却享有专利权[9].20世纪80年代以来，随着生物技术的蓬勃发展，欧美和日本等发达国家和地区的生物技术公司、大学及机构先后在各大专利局获得了大量专利，这使得许多发展中国家的转基因产业被一些跨国生物技术公司所控制[10].此外，由于这些专利广泛地分布在转基因操作的方方面面，也使得许多研究者在转基因研究过程中常常规避不开他人尤其是跨国公司专利权的范畴，这将大大限制部分研究者的研究进度及发展中国家的转基因产业发展。
2转基因作物标准化的现状
2.1转基因作物检测技术的标准化
2.1.1转基因作物环境安全测试技术标准化
在种植转基因作物之前需要对其进行环境安全测验，为了规范转基因作物环境安全测试技术，中华人民共和国农业行业标准对转基因大豆、玉米、水稻、棉花、油菜等转基因作物的生存能力竞争检测，外源基因流散的生态风险检测，以及对生物多样性影响的检测制定了一系列详细具体的标准[11].每一项技术规范都制定了该规范的使用范围;规范性引用文献;对试验的具体要求：
试验材料，资料记录(试验地名称与位置、土壤资料、试验地周围的自然生态类型、试验地周围的农业生态类型、气象资料);相应的试验安全控制措施(隔离条件、试验过程的安全管理、试验后的材料处理、试验结束后试验地的监管);试验方法(试验设计、播种、管理、调查和记录、结果分析)。
2.1.2转基因产品检测技术标准化
在转基因食品上市之前，需要对转基因食品进行标识，而转基因产品检测技术的标准化是实现转基因产品标识的技术前提。
为了使转基因产品国际贸易往来更方便，各国需要使用统一的检测流程和方法，为此国际标准化组织(ISO)先后颁布了5个标准[12].这5个标准对转基因生物及其产品检测分析方法、核酸的提取方法以及检测过程中的基本要求和定义做成了规范。
ISO21569:2005提供了用聚合酶链反应(PCR)对转基因生物(GMOs)食品定量检测方法的总体框架。它定义了以量化相对转基因衍生的脱氧核糖核酸的含量，并确认扩增的核酸序列的身份为目的的特定靶序列扩增的一般要求。
IS021570:2005详细地描述了对转基因生物进行定性检测的'过程，重点提出了检测过程中的PCR扩增方法，并给出了目标核酸序列特异性检测和鉴定的一般要求。
ISO21571:2004标准化了食品中核酸提取的方法。
IS021572:2004标准中规定了对食品中的蛋白进行检测的方法以及相关的注意事项。
ISO24276:2006规定了如何使用标准的抽样策略(21568)、核酸提取法(21571)、定性核酸分析(21569)、定量核酸分析(21570)和蛋白质为基础的方法(21572)，并解释它们在分析食品中转基因成分的关系，同时规定了这些检测试验的一般的定义、实验室设置的要求和准则、方法验证要求、描述方法和测试报告。
2.1.3转基因作物的食用安全检测标准化
转基因食品上市除了需要标识外，更为重要的是对转基因作物的食用安全性检测。针对检测转基因食用安全性的几个重要试验及分析方法(抗营养素：植酸、棉酚、芥酸、胰蛋白酶抑制剂和疏代葡萄糖苷的测定;大鼠90d喂养试验;模拟胃肠液外源蛋白质消化稳定性试验方法;外源蛋白质过敏性生物信息学分析方法;外源基因异源表达蛋白质等同性分析导则等)，我国农业行业规范中也做了相应的标准。以转基因植物产品大鼠90d喂养试验为例，包括规范的使用范围，规范性引用文献，术语和定义(转基因植物、转基因植物产品、传统对照物)，试验要求(试验材料、试验动物)，试验设计原则(试验动物分组、剂量设计)，测定指标(一般指标、血液学指标、血液生化学指标)，病理学检查(大体解剖、脏器称重、组织病理学、免疫等其他敏感指标)，数据处理，结果判定[11].
2.2转基因作物销售的标准化
目前全球已经有40多个国家及地区颁布了法令，要求转基因产品上必须标明相关的标识。以我国为例，根据卫生部颁布的《转基因食品卫生管理办法》，食品产品中含有转基因成分的，要在包装上标明‘转基因标识'.法律赋予消费者的知情权和选择权，转基因产品标识应让消费者一目了然。在转基因产品标识之前，必须检测转基因产品相关成分。
根据转基因产品的性质不同，标识标准分为3种(以我国标识转基因大豆为例)：转基因大豆在进口时必须在外包装上标注有“转基因大豆”字样;进口经加工为豆油后，应注明“转基因大豆加工品”;如果食品的加工中使用了转基因豆油，但制成品中已检测不出转基因成分，仍需注明“本产品加工原料中含有转基因豆油，但本产品中已不含有转基因成分”.
2.3转基因作物种植的标准化
转基因作物按规范种植十分关键。虽然在转基因作物种植前会进行环境安全检测的相关试验，但是自然条件下转基因作物的基因漂移问题是不受人为控制的，故转基因作物种植仍需要参照一定的规范进行。国际上普遍认为降低转基因作物发生基因漂移率及相关生态风险的有效措施是隔离转基因植物与潜在的基因接受植物或者采用错开两者的花期。各国也出台了一些相关的法律法规对转基因作物及其相对应的非转基因作物的隔离距离和隔离措施进行规范。如我国在1996年首次出台的农业转基因生物安全管理条例中，曾提出了不同转基因作物的参考隔离距离，如水稻100m、玉米300m、大豆100m、棉花150m、油菜1000m.欧盟至今没有统一的转基因作物隔离距离标准，因此不少国家根据自己的实际种植情况制定转基因作物隔离距离的标准，如转基因和非转基因玉米间的隔离距离要求从20~600m不等，对马铃薯的要求从3~50m不等。转基因作物的试验种植也设有隔离距离的规范，研究者在申请转基因作物田间试验时，一般被要求采用大于等于官方种子认证机构协会为了保持作物品种纯度而设定的隔离距离，作为预防转基因作物外源基因漂移的最小隔离距离。为了防止转基因作物通过基因漂移污染原有的种质资源，各国实施了相关的转基因作物隔离措施。如在巴西种植转基因作物必须申请，并且由环境部所属相关机构负责注册、审批和监控释放到自然生态系统的转基因生物及其产品[13-14].再如我国为了保护野生稻资源，在云南元江县及耿马县和景洪市等建立野生稻原生境保护点[15].规定普通野生稻保护点内禁止耕种，周边缓冲区不允许水稻种植，隔离了转基因水稻与普通野生稻的种植区域，尽可能地消除转基因水稻向普通野生稻飘移基因的可能性。
在转基因作物的种植过程中必须对相应转基因作物的基因漂移风险做一个具体评估，根据风险评估的结果，结合各方面因素，进行风险分析和管理。潜在基因流对象的初步鉴定，有3方面进行鉴定(转基因作物与野生近缘种间是否异花授粉，转基因作物与野生近缘种间的花期是否重叠，转基因作物与野生近缘种间空间发布是否有重叠);当作物符合潜在基因流对象的初步鉴定所有条件时需要进行转基因作物与野生近缘种间杂交亲和性分析，分析结果为亲和时，则再继续下一步。杂交一代适合分析，当杂交一代可以繁殖时，才说明转基因作物外源基因成功漂移到其野生近缘种。
要对该转基因作物的基因培养率进行估算并提供相应的风险分析和管理。在该评估体系中，一旦转基因作物不符合任意一步的条件则视为该作物的理论基因漂移率接近为零，则不考虑其基因漂移风险。
3展望
随着转基因产业的蓬勃发展，转基因作物标准化建立也日益完善，然而每一个行业的标准化都不会是完美没有漏洞的，转基因产业的标准化也是如此。例如转基因研究时面临的诸多专利保护问题，这类问题目前只能根据专利法规的地域性和时间性来克服。在转基因产业标准化今后的发展中，应更关注知识产权的标准化的建立，使研究者及一些发展中国家的权益得以保障。此外，转基因作物所加工产品虽然有转基因产品的相关标识规范，但是规范的内容不够具体，往往会增加消费者对转基因产品安全性的疑惑。因此需要建立更具体的转基因产品标识标准，如相关产品必须标明所添加转基因作物的含量，该转基因作物所转入的基因及其转入目的等。在转基因作物基因漂流风险评估中，由于整个漂移过程受到大量环境和作物自身因素的相互作用(如风力、空气温湿度、传粉昆虫密度传粉媒介、野生近缘种密度及种子休眠性等[16-17])，使精确计算基因漂移频率非常困难，同时可见不同的生态环境使基因漂移率也存在差异，说明当前风险评估局部的试验方法难以推断大范围内的基因漂移率。
且现行转基因作物种植标准中也没有对这些种植时的具体因素纳入基因漂移的风险评估，使现行的相关标准缺乏科学性和准确性，增加转基因作物种植的风险。由此，也看出了转基因种植规范的灵活性存在缺陷。
针对前面提出的对转基因作物风险评估产生影响的元素，在完善转基因作物种植规范时应结合种植所在地的风力、空气湿度及转基因作物自身生理性状传粉授粉方式等这些影响基因漂移率的因素，综合分析转基因作物在生产种植时的基因漂移率及相关风险评估。
除了完善转基因作物标准化以外，最需要做的是加强转基因作物标准的执行力和大力宣传转基因作物相关规范。早在2001年我国就颁布并执行了《农业转基因生物安全管理条例》，规范了转基因作物的研究、种植和销售，也制订了农业转基因生物违法行为的相关处罚制度。但现行的处罚制度中的处罚措施不够严厉，我国对农业转基因生物违法行为仅有处以数额不多的罚款等处罚，使得转基因作物标准不具较强执行力，失去规范转基因作物研究、生产、销售的作用。故必须通过完善农业转基因生物违法行为处罚制度和提高监管部门执行力度来改变转基因作物标准执行力低的状态。再配合着转基因作物标准的相关宣传，让生产者具有强烈的转基因作物生产规范意识，为转基因产业的进一步发展奠定良好的基础。
参考文献
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[3]李梦南，郑广宏，王磊.重组基因的生物安全问题及其对策。环境与健康杂志，2007,24(12)：1007-1010
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[5]李有斌，安黎哲，张雷，等.转基因植物释放的潜在生态学效应。地球科学进展，2006,21(6)：641-647
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