歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間試驗(yàn)概況

瞿勇，吳承金，沈艷芬，李大春，陳群，朱云芬

（中國南方馬鈴薯研究中心，湖北省農(nóng)業(yè)創(chuàng)新中心鄂西綜合試驗(yàn)站，湖北恩施，445000）

轉(zhuǎn)基因作物的田間試驗(yàn)一般是指在實(shí)驗(yàn)室效果確鑿的基礎(chǔ)上進(jìn)行的以產(chǎn)業(yè)化為目的的試驗(yàn)。田間試驗(yàn)的內(nèi)容與頻次反映了轉(zhuǎn)基因作物研究與產(chǎn)業(yè)化的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，它比產(chǎn)業(yè)化面積更能反映轉(zhuǎn)基因作物研發(fā)的全貌和規(guī)律[1]。目前為止，歐美地區(qū)無疑是轉(zhuǎn)基因研究和田間試驗(yàn)最活躍的地區(qū)[2，3]。馬鈴薯是世界上僅次于小麥、水稻、玉米之后的第四大糧食作物，也是較先獲得轉(zhuǎn)基因植株和進(jìn)行田間試驗(yàn)的作物之一。

歐洲是世界馬鈴薯的傳播地，具有悠久的歷史，也是目前世界馬鈴薯的最大產(chǎn)區(qū)。無論在馬鈴薯的傳統(tǒng)育種或現(xiàn)代育種中，歐盟都處于世界先進(jìn)水平。瞿勇等[4]已對美洲地區(qū)的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯進(jìn)行了田間分析，通過對歐盟22 a間轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間試驗(yàn)的內(nèi)容和頻次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，揭示了歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯研究的基本特點(diǎn)和發(fā)展趨勢，為我國馬鈴薯的發(fā)展提供一定的參考。

1 材料與方法

數(shù)據(jù)資料來源于歐盟轉(zhuǎn)基因作物田間試驗(yàn)庫 （http://www.isb.vt.edu/cfdocs/fieldtests1.cfm），該數(shù)據(jù)庫收集了1987年至今在歐盟進(jìn)行的轉(zhuǎn)基因植物田間試驗(yàn)的相關(guān)信息，針對1991年至2012年6月在歐盟進(jìn)行的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間試驗(yàn)的相關(guān)信息，運(yùn)用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間試驗(yàn)頻次

歐盟于1991年就開始了在荷蘭和英國進(jìn)行轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的田間試驗(yàn)，分別進(jìn)行4次和2次試驗(yàn)，主要針對抗病毒性狀試驗(yàn)。20多年來，歐盟先后共受理了307次轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的田間試驗(yàn)的申請，占?xì)W盟轉(zhuǎn)基因作物田間試驗(yàn)總次數(shù)的11.8%，僅次于小麥和油菜，位居第3位。從圖1中可以看出，歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的試驗(yàn)頻次在20世紀(jì)穩(wěn)步上升，1996年時(shí)達(dá)最高峰，為31次，在1999年也達(dá)到30次，此后的10多年間，歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間試驗(yàn)頻次呈平緩的變化趨勢，年均不到10次。雖然歐盟的轉(zhuǎn)基因作物的試驗(yàn)審批很嚴(yán)格，且在21世紀(jì)全球轉(zhuǎn)基因作物田間試驗(yàn)的頻次大幅下降，但歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的試驗(yàn)一直從未中止過。

圖1 歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間試驗(yàn)頻次

歐盟成員國中大多都參與了轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的田間試驗(yàn)，先后共有17個(gè)成員國參與。從表1中可看到，其中德國進(jìn)行的次數(shù)最多，有77次，占?xì)W盟總試驗(yàn)的25.1%；其次是荷蘭、英國和瑞典，分別有66，42和37次，各占總試驗(yàn)的21.5%，13.7%和12.1%。轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的大部分田間試驗(yàn)主要在這4個(gè)國家中進(jìn)行，先后共進(jìn)行222次，占試驗(yàn)總次數(shù)的72.1%。

表1 歐盟成員國轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間試驗(yàn)頻次分布

2.2 歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)性狀

馬鈴薯是直接食用塊莖的作物，其品質(zhì)的改良是轉(zhuǎn)基因馬鈴薯育種的重要方面，歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間試驗(yàn)在育種目標(biāo)性狀上，以品質(zhì)改良為目標(biāo)進(jìn)行的田間試驗(yàn)最多，累積達(dá)222次（表2）。品質(zhì)改良主要集中在加工品質(zhì)的改良方面，包括改變淀粉的合成，提高馬鈴薯營養(yǎng)特性，增強(qiáng)馬鈴薯貯藏，改變淀粉結(jié)構(gòu)等方面。此外在抗性方面也進(jìn)行較多試驗(yàn)，可分為抗真菌、抗病毒、抗蟲、抗除草劑、抗細(xì)菌等方面，分別進(jìn)行了 48，34，20，19，11 次。抗病毒主要是進(jìn)行抗Y病毒和X病毒性狀的試驗(yàn)，各15次和7次?？瓜x方面，歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯與其他轉(zhuǎn)基因作物一樣，主要是進(jìn)行抗Bt試驗(yàn)。

2.3 歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的研發(fā)單位

歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的研發(fā)單位較多，這主要是因?yàn)闅W盟成員國較多，且都有各自的研發(fā)機(jī)構(gòu)，但主要是商業(yè)公司在進(jìn)行，研究機(jī)構(gòu)和高校相對較少。進(jìn)行得最多的是BASF公司，其在歐盟共進(jìn)行了36次試驗(yàn)，其次是艾格福公司，進(jìn)行了17次，但整體上都較少。

3 討論

3.1 歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間試驗(yàn)頻次的變化

歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間試驗(yàn)頻次的變化與歐盟乃至世界轉(zhuǎn)基因作物頻次的變化趨勢基本相同，在20世紀(jì)90年代初期迅速發(fā)展，但在1998年歐盟暫停了15個(gè)成員國經(jīng)營轉(zhuǎn)基因食品，1999年又暫停種植轉(zhuǎn)基因作物，導(dǎo)致歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯在20世紀(jì)90年代末期達(dá)頂峰后下降，在2000年后有所松動(dòng)，使轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的發(fā)展進(jìn)入到平臺(tái)時(shí)期。這與世界各國對轉(zhuǎn)基因作物的安全性態(tài)度有很大的關(guān)系，其中以歐盟為主的陣營在轉(zhuǎn)基因作物的發(fā)展問題上持嚴(yán)格謹(jǐn)慎態(tài)度，對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品實(shí)行嚴(yán)格的標(biāo)識(shí)與監(jiān)管制度，這在很大程度上影響了世界轉(zhuǎn)基因作物的發(fā)展，包括其自身的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯發(fā)展。

3.2 歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間試驗(yàn)的成員國

歐盟的成員國中，共有24個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因作物的田間試驗(yàn)，其中有17個(gè)成員國都先后開展了307次轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的田間試驗(yàn)，僅次于美國和加拿大。成員國中進(jìn)行得最多的是德國和荷蘭，兩者的總和幾乎為轉(zhuǎn)基因馬鈴薯試驗(yàn)總數(shù)的一半，且占本國轉(zhuǎn)基因作物試驗(yàn)總數(shù)的40%左右。這與兩成員國根據(jù)自己的需求，發(fā)展具有相應(yīng)特色的轉(zhuǎn)基因作物有關(guān)。德國被稱為“土豆國”，對馬鈴薯有著特殊的感情；荷蘭選育了費(fèi)烏瑞它等全球廣泛種植的馬鈴品種，同時(shí)也是世界上馬鈴薯主要的出口國，具有歐洲最大規(guī)模的馬鈴薯加工業(yè)。這在一定程度上也促使了轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的發(fā)展。

表2 歐盟成員國轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間目標(biāo)性狀頻次分布

3.3 歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間試驗(yàn)的研究機(jī)構(gòu)及目標(biāo)性狀

歐盟的轉(zhuǎn)基因作物的田間試驗(yàn)主要是商業(yè)公司在進(jìn)行，研究機(jī)構(gòu)和高校相對較少。但在轉(zhuǎn)基因馬鈴薯方面，孟山都、拜耳等國際大公司在歐盟的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯方面卻少有研究，植物基因系統(tǒng)公司也只進(jìn)行了6次試驗(yàn)，相比之下，國際大公司在更大程度上把轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的研究集中于北美地區(qū)。歐盟的大多試驗(yàn)主要是由各成員國的研究機(jī)構(gòu)和高校進(jìn)行，值得一提的是BASF公司，其是歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯試驗(yàn)進(jìn)行得最多的研究單位，且其育種方向的重點(diǎn)在馬鈴薯品質(zhì)改良方面。

馬鈴薯是以收獲塊莖為目的的作物，轉(zhuǎn)基因試驗(yàn)與常規(guī)育種的目標(biāo)是一致的，主要集中在抗性的提高和品質(zhì)的改良兩大方面，還包括產(chǎn)量的增加及貯藏保鮮等方面。歐盟轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的試驗(yàn)也不例外，但從統(tǒng)計(jì)上看，歐盟與其他國家不同之處在于，更側(cè)重于品質(zhì)的改良方面，這與歐洲地區(qū)的馬鈴薯主要用于工業(yè)上加工有很大關(guān)系。

4 小結(jié)

隨著國家相關(guān)政策的實(shí)施，我國已成為世界馬鈴薯生產(chǎn)的最大國，但這僅僅局限于生產(chǎn)大國，在馬鈴薯的生產(chǎn)、加工及研究等方面遠(yuǎn)不及歐盟、美國、加拿大等國家及地區(qū)。相比之下，我國的馬鈴薯首先在研究程度上應(yīng)進(jìn)一步的深入，應(yīng)在傳統(tǒng)育種技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)，培育高抗、優(yōu)良的品種，從而帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

轉(zhuǎn)基因生物育種已成為最具活力的一項(xiàng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)，其發(fā)展勢頭已不可逆轉(zhuǎn)，盡管在目前的發(fā)展中還有許多爭議的話題，但作為一種新興的科學(xué)技術(shù)，必將大力地推動(dòng)未來生物技術(shù)的革命[6，7]。借鑒歐盟等西方發(fā)達(dá)國家在生物領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)和手段，結(jié)合我國的國情，合理利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，對于增強(qiáng)我國農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新能力，提升生物育種水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收，提高我國農(nóng)業(yè)國際競爭力，具有重大的戰(zhàn)略意義。

[1]盧長明.加拿大轉(zhuǎn)基因作物田間試驗(yàn)頻次分析[J].生物技術(shù)通報(bào)，2008（3）：153-161.

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[3]瞿勇，邢素娜，盧長明.歐盟轉(zhuǎn)基因植物田間試驗(yàn)頻次分析[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2010，18（5）：993-1 000.

[4]瞿勇，吳承金，殷紅清，等.美國轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間試驗(yàn)分析[J].中國蔬菜，2011（2）：24-29.

[5]瞿勇，吳承金，李大春，等.加拿大轉(zhuǎn)基因馬鈴薯田間試驗(yàn)概況[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（21）：4 334-4 336.

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