| 21世纪的农业生物技术 范云六(中国农科院生物技术研究所) |
（一） 21世纪的农业生物工程及其产业化，在各国政府的大力支持下将获得迅速发展，预计在本世纪初期即可成为许多国家经济的重要支柱产业之一。21世纪的农业生物技术的热点将突出表现在以下几个方面： 一、各国对基因的争夺呈现白热化。21世纪，基因组的研究将由“结构基因组”向“功能基因组”转变。现在，谁先了解基因的功能，谁就拥有了该基因的知识产权，在基因大战中就会处于主动地位，在市场上就会占据主导地位，从而获得更多的利润。 二、单基因生物性抗逆向持久性抗逆的转移。分子标记辅助选择育种可以实现多种基因的累加，培育出多抗或广谱的种质或品种。国际水稻所已通过分子标记辅助选择将4种不同的抗稻瘟病基因累加到同一水稻品种中，获得了广谱抗稻瘟病材料。另外，基因工程育种也可以采取多基因策略来培育持久性抗逆的新品种。 三、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。农作物所处的非生物逆境包括干旱、盐渍、冷冻或高温、营养贫瘠、重金属胁迫、水灾、紫外线等。农作物基因工程已经在抗生物逆境（如抗虫）方面取得了相当成功；植物抗土壤营养逆境基因工程研究也取得一定成果，某些转基因农作物将在21世纪初进入商品化生产。重金属是一类严重的污染源，转基因植物在清除重金属污染物方面已经表现出一定的作用。土壤中缺乏一些植物生长必要的无机盐也是一种逆境，通过基因工程手段也可以使植物获得抵抗这种逆境的能力。如，山梨醇合成能力强的转基因烟草对于硼缺乏具有一定的抗性。 四、目标性状的研究重点将从目前的“抗性”向“品质”转移。所谓的品质改良内容包括：水果蔬菜的延熟保鲜；有益于健康的植物油（如不饱和脂肪酸）；增加营养价值（如维生素）；富含抗癌蛋白质的大豆；高营养的饲料（如高赖氨酸、表达植酸酶的玉米）等。 五、利用转基因植物生产稀有蛋白等产品。植物生物反应器将是未来基因工程发展的另一个重要领域之一。利用植物生产口服疫苗、工业用酶、脂肪酸、药物等已成为人们关注的热点和工作重心。此外，通过基因工程的方法可以用植物生产来制造生物塑料的底物多羟基丁酸，从而最终避免目前所谓的“白色污染”问题。 植物生物反应器研究的进度使农业这一概念的外延大大拓宽，突破了传统农业范畴，延伸到工业和医药领域。 （二） 我国的农业基因工程研究于80年代初期开始启动，并于80年代中期列入国家高科技发展规划即‘863’计划。据中国农业生物技术学会统计，截至1996年底，我国正在研究的转基因植物种类达47种，涉及各类基因103个。目前在我国有6种转基因植物被批准进行商品化生产，它们是：华中农业大学的转基因耐贮藏番茄，北京大学的转查尔酮合成酶基因矮牵牛，抗病毒甜椒，抗病毒番茄，中国农科院的抗虫棉花，美国孟山都公司的保铃棉在河北省的商业化生产。其中，国产的抗虫棉目前已累计推广150万亩。1998年，我国第一家专门从事农作物转基因开发的公司在深圳成立，标志着我国农业基因工程的研究与开发在市场经济的道路上又前进了一大步。 然而，我国在转基因植物的研究和市场化方面虽已取得可喜成绩，但与国际水平相比仍有相当大的差距，1998年我国转基因植物推广的面积还不到全球转基因植物种植总面积的1％。我国是一个农业大国，必须将农业生物技术，特别是基因工程技术放在应有的位置，处在学科发展的前沿。为此，应当注意以下几个方面的问题： （1）运用先进有效的分子生物学研究手段，结合我国丰富特有的遗传资源来分离、克隆新基因，我们应以最积极地态度参与到“基因大战”中，组织力量加强国际合作，尽快开展重要农作物功能性基因组的研究。另外，要加强对生物信息学的研究以及相关专业人才的培养。如何利用当前国际上已有的信息学研究成果并结合我国的特点来为我国农作物基因工程的发展服务是当务之急。 （2）建立规模化、成熟、高效的植物遗传转化再生体系。如果没有大量的转基因植株供筛选，就不可能获得遗传稳定、转基因性状表达良好、其它原有农艺性状未受破坏的转基因品种或株系，同时也不可能对转基因过程中的一些理论问题进行深入探讨，例如外源基因在转基因植物染色体上定位、时空表达及后代遗传稳定性的规律性。 （3）重视与常规育种特别是与杂交育种技术的有机结合。在充分发挥转基因农作物的社会效益的同时，还要注意充分发挥它的经济效益，因此应特别重视与转基因植物技术与农作物杂交育种技术的有机结合。 （4）加强转基因植物的安全性评估。随着功能性基因组研究的开展以及新基因的不断发现和利用，需要积累相应的大量科学数据来为新基因对环境和人体健康的影响做出正确评价。因此，我国有必要建立转基因植物安全性评估的中心（基地）和相关技术体系，为转基因植物安全性研究提供科学依据。 [资料来源：科学时报（农业周刊） |