轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)給人類展示了美好前景,，但由于缺乏有效的安全控制措施,，轉(zhuǎn)基因作物的試驗(yàn)和推廣均受到嚴(yán)格控制,，尚無法快速造福人類,。日前，浙大農(nóng)學(xué)院沈志成教授領(lǐng)銜的課題組發(fā)明了一種簡單可控的轉(zhuǎn)基因技術(shù)：通過該技術(shù)獲得的水稻就像被打上了一個(gè)“烙印”,，如“逃逸”出試驗(yàn)田與常規(guī)水稻混合,，這種轉(zhuǎn)基因水稻就會(huì)輕易“顯形”并被除草劑除去，保證常規(guī)水稻的純正性,。這對(duì)提高轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的安全控制水平意義深遠(yuǎn),。該研究成果3月19日正式發(fā)表在在美國出版的《公共科學(xué)圖書館—綜合》（PLoS ONE）雜志上,，并申請(qǐng)了一系列國內(nèi)外專利。
幾十年來,，全球科學(xué)家不斷發(fā)明和完善轉(zhuǎn)基因技術(shù),，可以輕易地在不同物種間轉(zhuǎn)移特定基因。利用這種技術(shù),，我們可以使農(nóng)作物具有抗蟲,、抗病、抗除草劑等功能,，并且還可以把轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物作為生物反應(yīng)器,，“生產(chǎn)”出胰島素、豬疫苗等具有重大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的藥用和工業(yè)用蛋白質(zhì),。但轉(zhuǎn)基因作物的試驗(yàn)和推廣存有潛在風(fēng)險(xiǎn)：因?yàn)檗D(zhuǎn)基因農(nóng)作物在種植時(shí),，其外來轉(zhuǎn)入基因有可能因花粉傳播等發(fā)生“基因漂移”現(xiàn)象，轉(zhuǎn)移到其他作物或者野生植物中,，并且也會(huì)因?yàn)槿藶槭д`、動(dòng)物活動(dòng)等造成意外傳播,，使其混雜到常規(guī)糧食中,，影響常規(guī)糧食的純正性，帶來不良后果,。沈教授舉例說,，“比如一種‘生產(chǎn)’豬疫苗的轉(zhuǎn)基因水稻混入了作為普通糧食作物的常規(guī)水稻中，即使對(duì)人體沒毒性,，也不適合大量食用,。”因此，轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的試驗(yàn)和生產(chǎn)在各國都受到嚴(yán)格控制,。美國一家大型生物技術(shù)公ProdiGene的一種表達(dá)疾病抗原蛋白質(zhì)的玉米時(shí)因污染附近的農(nóng)作物,，被美國政府要求其全部收購、銷毀所有可能污染了的農(nóng)作物,，并受到重罰,。目前，僅僅依靠加強(qiáng)物理管理的方法,，很難完全防止目的基因的漂移,、傳播和混雜。
沈志成教授長期以來從事傳基因水稻的研發(fā),。他說,，“轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的確是成功的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)之一，但好的技術(shù)如沒有好的控制方法,，可以產(chǎn)生預(yù)先想不到的危害” ,。他在查閱資料時(shí)發(fā)現(xiàn),，農(nóng)民常在稻田間使用除草劑苯達(dá)松，是因?yàn)樗厩∏『袑?duì)這種除草劑的“解毒酶”,，除草劑能殺死雜草,，但對(duì)水稻無害。三年前,，一次逆向思維啟發(fā)了課題組：為何不在對(duì)水稻進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作時(shí)再加上一個(gè)“手術(shù)”,，抑制這種基因的表達(dá)，這樣處理過的轉(zhuǎn)基因水稻就對(duì)苯達(dá)松這種除草劑失去了抗性,。課題組進(jìn)行了嘗試,，在研發(fā)抗蟲水稻、含纖維素酶水稻,、含乳鐵蛋白水稻這些新品種的同時(shí),，利用RNA干擾技術(shù)抑制解毒基因的表達(dá)。經(jīng)過這種技術(shù)獲得的轉(zhuǎn)基因水稻具有了一種“天生的缺陷”,，對(duì)苯達(dá)松沒有抗性,，這與常規(guī)水稻正好完全相反。課題組進(jìn)行了數(shù)次田間試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),，噴灑一次苯達(dá)松就能夠把混雜在常規(guī)水稻中的這些轉(zhuǎn)基因水稻全部消滅,。
苯達(dá)松在除草的同時(shí)把轉(zhuǎn)基因水稻也一并除掉，那轉(zhuǎn)基因水稻田里的雜草怎么清除呢,？沈志成說,，有一種廣譜的除草劑叫草甘膦，它能殺死雜草和常規(guī)水稻,，只要在研發(fā)轉(zhuǎn)基因水稻品種時(shí)轉(zhuǎn)入抗草甘膦的基因,，獲得的轉(zhuǎn)基因水稻就能不被草甘膦殺死。
課題組的這項(xiàng)發(fā)明被國外農(nóng)業(yè)生物技術(shù)同行認(rèn)為創(chuàng)意獨(dú)特,、方法巧妙并具有廣闊應(yīng)用前景,。該研究主要完成人之一，浙大農(nóng)學(xué)院博士生林朝陽說：“這項(xiàng)發(fā)明的優(yōu)勢(shì)不僅在于安全可控,，還在于它可以結(jié)合在平時(shí)的雜草防治中,，因此不增加成本。我們能簡單地應(yīng)用苯達(dá)松等防止雜草而同時(shí)達(dá)到殺滅生物反應(yīng)器水稻的目的,。”也就是說,，本技術(shù)能夠保證出口食品原料和出口種子的非轉(zhuǎn)基因要求。這個(gè)項(xiàng)目的另外二個(gè)主要完成人徐曉麗和方軍補(bǔ)充說,，這個(gè)技術(shù)好像給轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物帶上了緊箍咒,，一旦發(fā)現(xiàn)其逃逸，我們可以方便地控制它們,。
目前,，我國在轉(zhuǎn)基因水稻方面投入了大量的研究力量,，目前正在考慮進(jìn)一步應(yīng)用和推廣轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物。發(fā)展“可靠,、簡單和低成本” 的轉(zhuǎn)基因水稻和玉米控制技術(shù)是我國大面積推廣轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的重要保障,，也將是轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)的重要競(jìng)爭基礎(chǔ)。如果非轉(zhuǎn)基因水稻將難于避免被轉(zhuǎn)基因水稻混雜,，將嚴(yán)重影響我國安全地利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良農(nóng)作物,，同時(shí)也影響以水稻為原料的食品向歐洲和其他國家的出口、影響我國出口東南亞水稻種子,。沈志成教授介紹說,，“這種發(fā)明將不僅僅運(yùn)用在控制轉(zhuǎn)基因水稻，我們也正在運(yùn)用其原理發(fā)展可以控制的轉(zhuǎn)基因玉米,。” （浙大新聞辦）
生物谷推薦原始出處：
Lin C, Fang J, Xu X, Zhao T, Cheng J, et al. (2008) A Built-In Strategy for Containment of Transgenic Plants: Creation of Selectively Terminable Transgenic Rice. PLoS ONE 3(3): e1818. doi:10.1371/journal.pone.0001818
A Built-In Strategy for Containment of Transgenic Plants: Creation of Selectively Terminable Transgenic Rice
Chaoyang Lin1#, Jun Fang1#, Xiaoli Xu1#, Te Zhao1, Jiaan Cheng1, Juming Tu2, Gongyin Ye1, Zhicheng Shen1*
