最近圍繞為轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻和高植酸酶玉米發(fā)放安全證書的事,,在我國科技界和民眾中引起了一些爭議,。我認為這是一件正常的事情,,有的文章中稱之為“干擾”是不恰當(dāng)?shù)?。在此之前,我國雖先后已有轉(zhuǎn)基因棉花,、楊樹等應(yīng)用,,但畢竟不是直接食用的食品,故利用這次機會做好宣傳和解釋工作是必要的,。我本人沒有直接從事作物育種研究的經(jīng)歷,,對轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)更是知之不多,但也了解,,無論是國際上還是我國,,對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品都有一套嚴格的審定標(biāo)準(zhǔn)和程序,,到目前為止,世界上還沒有發(fā)生過由于食用轉(zhuǎn)基因食品而影響到健康的事例,。讀了報刊上有關(guān)介紹并按常識判斷,,我相信轉(zhuǎn)基因食品像普通食品一樣,是相對安全的,,但也要讓人們有選擇權(quán),。
在這里,我主要是想提出另外一個重要的問題,,即轉(zhuǎn)基因作物育種當(dāng)前處于一個怎樣的發(fā)展階段,?在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食增產(chǎn)中處于什么地位?以及如何與常規(guī)育種和其他增產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合,?
現(xiàn)在,,國家已經(jīng)投巨資啟動了轉(zhuǎn)基因生物新品種選育重大科技專項,這一舉措具有重要的戰(zhàn)略意義,。按我的認識和理解,,這在總體上屬于前瞻性(超前)布署,將以巨大的潛力引領(lǐng)未來,,對于增強我國科技的國際競爭力,,支撐我國未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)增長具有不可替代的作用。這是大勢所趨,,非搞不可,。但同時要對其作用作出確切評價,不應(yīng)籠統(tǒng)聲稱或承諾,,這類項目在解決我國近期(譬如2020年以前)農(nóng)業(yè)發(fā)展,,特別是增加糧食生產(chǎn)能力可起到關(guān)鍵技術(shù)作用。
原因是顯而易見的,。到目前為止,,雖然已有少數(shù)轉(zhuǎn)基因作物品種實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,并在較大面積上推廣(如抗蟲棉,、抗除草劑大豆等),,但就解決世界性糧食需求這一重大問題而言,作用有限,,而且所發(fā)揮的作用具有很強的“協(xié)同性”,,即需要多種技術(shù),特別是與常規(guī)育種技術(shù)的密切結(jié)合,。近期內(nèi),,常規(guī)育種技術(shù)(含雜交種優(yōu)勢的利用,如雜交玉米,、高梁,、水稻,、油菜,以及正在研發(fā)中的雜交小麥等),,仍應(yīng)屬主流技術(shù),。因此,轉(zhuǎn)基因作物的應(yīng)用不僅只是一個安全性問題,,更為緊迫的是,,要在實踐中證明其不可替代性,以及給社會和公眾所帶來的實在效益,。
需要強調(diào)的另一個問題是,,我國的作物育種方向長期以高產(chǎn)(含抗病蟲)為主,近期開始重視優(yōu)質(zhì)問題,。這總體上符合我國國情,,但面向未來,為實現(xiàn)糧食均衡增產(chǎn)和持續(xù)增產(chǎn),,從現(xiàn)在起,,應(yīng)同時重視確立抗非生物逆境和資源高效利用效率,即抗逆,、廣適應(yīng)的育種目標(biāo),,特別是抗干旱與水土資源高效利用的目標(biāo),。我國擁有18億多畝耕地,,其中70%屬于中低產(chǎn)田,畝產(chǎn)超過400kg的高產(chǎn)田不足30%,,近兩年屬于增收年,,全國糧食平均畝產(chǎn)也不過280kg左右,但當(dāng)前糧食作物育種工作多以高產(chǎn)與超高產(chǎn)為目標(biāo),,對中低產(chǎn)田如何提升,,重視不夠。
一般地講,,提高中低產(chǎn)田的生產(chǎn)能力,,從技術(shù)上應(yīng)包括兩個方面,一靠環(huán)境改造,,二靠生物改良,,但后一個方面的工作一直十分薄弱。中低產(chǎn)田受多種因素限制,,其中干旱缺水是主要因素,,占到每年因災(zāi)害減產(chǎn)總量的60%左右。因此,,培育抗旱節(jié)水新品種已刻不容緩,。從理論上講,,通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育抗旱節(jié)水品種的可行性很大,但實際進展中困難很多,。據(jù)報道,,全世界已有數(shù)百個干旱響應(yīng)基因被鑒定出來,并獲得相當(dāng)數(shù)量轉(zhuǎn)基因植株,,但至今尚未獲得商業(yè)用品種(美國孟山都公司宣稱,,2012年前后將向市場推出第一個生物技術(shù)耐旱玉米品種,我們對此抱有期待),。近期在羅馬舉行的國際干旱大會也指出:“基因組研究信息如此之多,,但這些信息在缺水條件下的田間應(yīng)用又如此之少。”這是因為作物抗旱性是一個十分復(fù)雜的性狀,,不但是多基因控制的,,而且是通過不同途徑實現(xiàn)的,加之當(dāng)前抗旱轉(zhuǎn)基因研究又多限于機理尚不十分清晰,,且與高產(chǎn)性狀存在一定矛盾(基因間存在負連鎖),。故針對抗旱節(jié)水的轉(zhuǎn)基因作物育種目前基本上處于實驗階段,離產(chǎn)業(yè)化還有很大距離,,任重而道遠,。據(jù)此,我提出以下幾點看法和建議,。
1.近期內(nèi),,就生產(chǎn)環(huán)節(jié)而言,我國作物品種選育工作仍應(yīng)堅持以常規(guī)育種為主,,強調(diào)轉(zhuǎn)基因育種與常規(guī)育種緊密結(jié)合是正確的,,但應(yīng)以常規(guī)育種作為基礎(chǔ)。從長遠看,,分子設(shè)計育種的地位將會愈來愈重要,。有人估計,到2030年轉(zhuǎn)基因品種將得到較大面積應(yīng)用,,到2050年甚至?xí)偈怪悄苤参锲贩N的出現(xiàn),,即便那時仍將離不開常規(guī)育種技術(shù)的配合。
2.分子設(shè)計育種不應(yīng)局限于轉(zhuǎn)基因一種(盡管可作為核心),,要重視多種分子技術(shù)的綜合應(yīng)用,,如利用遠緣雜交技術(shù)和染色體工程曾培育出得到大面積應(yīng)用的優(yōu)良小麥品種;分子標(biāo)記輔助選擇育種被認為是實用性和安全性可以得到很好結(jié)合的一種分子育種技術(shù),,已獲較好利用,。正如最近ISAAA(國際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用服務(wù)組織)主席Clive James所強調(diào)的:“轉(zhuǎn)基因作物不是萬能藥,但卻極其重要,。”
3.在作物育種目標(biāo)上,,在繼續(xù)重視高產(chǎn)區(qū)需求的同時,,應(yīng)把更多的力量投入到中低產(chǎn)區(qū),特別是廣大旱區(qū),。旱區(qū)育種目標(biāo)應(yīng)把適應(yīng)性放在第一位,,大面積上達到中等以上產(chǎn)量水平即可,目前不必要求實現(xiàn)高產(chǎn),,在這方面,,轉(zhuǎn)基因育種可以發(fā)揮其獨特優(yōu)勢。
4.要加強轉(zhuǎn)基因育種的基礎(chǔ)理論研究,,特別應(yīng)在實現(xiàn)育種目標(biāo)(如高產(chǎn),、優(yōu)質(zhì)、抗逆的某個特定環(huán)節(jié))的生理與分子機制上下功夫,。應(yīng)強調(diào)從技術(shù)入手和從機理入手并進,。如通過植物抗旱生理與分子機制研究,以闡明特定條件下起關(guān)鍵作用的耐旱機制,,從而確定耐旱主效基因或為多基因的有效聚合提供根據(jù),。目前,根據(jù)基因表達圖譜分離,、鑒定,、篩選與抗旱相關(guān)的基因,不失為一個可行的技術(shù)方向,,但帶有不確切性,;按現(xiàn)有知識克隆單一基因已證明作用有限。
5.在研究對象上,,除農(nóng)作物外,,將抗旱轉(zhuǎn)基因植物研究的另一個重點放在林草植物上更為可行,,因為這方面的抗逆基因資源更為豐富,,而且與一年生農(nóng)作物相比,這類植物存活需求是第一位的,,產(chǎn)量高低是第二位的,,生態(tài)效益在先,只要生存下來,,就有機會實現(xiàn)其生態(tài)經(jīng)濟目標(biāo),。
6.如上所述,建議從政策層面上重視保持常規(guī)育種和轉(zhuǎn)基因育種的平衡,,把當(dāng)前需求和長遠發(fā)展很好地結(jié)合起來,。特別是在人才培養(yǎng)、資金投入,、條件建設(shè)等方面,,在加強對轉(zhuǎn)基因育種支持的同時,,決不可忽視常規(guī)育種及其他增產(chǎn)技術(shù)的作用與進一步發(fā)展。2020年以前或更長一個時期里,,常規(guī)育種仍將是我國糧食增產(chǎn)主要依靠的育種技術(shù),,要給予有力的穩(wěn)定支持。(生物谷 Bioon.com)