转基因番茄的研究现状及其产业化

2 转基因番茄产业化现状
    转基因植物自诞生之日起, 发展非常迅猛, 已经创造了巨大的经济、社会和环境效益, 种植转基因作物已经成为农业经济增长的重要生长点。据ISAAA (International Service for the Acquisition ofAgri-biotech Applications, 国际农业生物技术应用服务组织)报道, 2009 年, 25 个国家的1 400 万农民种植了1.34 亿公顷转基因作物, 相比2008 年, 种植面积上升了7%。转基因番茄的商品化及产业化也引起了人们的广泛关注。在1985~2010 年间, 共有652 个番茄品种进行了田间试验, 并且于1994 年美国Calgene 公司开发出的转基因耐贮番茄Flavr SavrTM 在世界上被首次批准商业化, 该产品的商业化标志着转基因技术改良品种进入产业化阶段。目前在美国已经有6 个番茄品种被批准上市, 这些转基因番茄包括耐贮、抗病、多功能保健番茄等。我国也有1 个转基因番茄品种进入了产业化阶段, 即华中农业大学的转基因耐贮番茄“华番一号”(商品名“百日鲜”), 1997年农业部基因工程安全委员会已批准这种耐储存番茄进行商业化生产。墨西哥、日本均有一个番茄品种被批准种植(引自GMO compass)。由于转基因产品的上游研究与下游的成果转化、产业化严重脱节, 虽然进行田间试验的转基因番茄品种很多, 但真正推广产业化生产的并不多。随着转基因技术的日趋成熟、消费者对转基因产品认识的提高, 相信番茄转基因商品化、产业化不久将会得到极大的发展。
3 目前转基因番茄产业化应关注的问题
    转基因作物由于其产生巨大的经济、社会、环境效应, 其产业化势在必行。面对国际上竞争日益激烈的转基因市场, 我们应该充分认识到转基因作物产业化的趋势, 正确评价转基因产业化面临的问题, 并应充分利用转基因新技术培育环境友好、资源节约、营养保健、高产优质的转基因作物新种质。
3.1 转基因技术平台的研究
    虽然番茄转基因技术比较成熟, 但不是一蹴而就的技术, 番茄转基因技术中的技巧和高量基因表达技术都需要丰富的经验、材料和理论基础。就我国现有文献看, 虽然都获得了转基因植株, 但是获得的转基因植株进入产业化阶段的少之又少, 这除了基因本身的功能外, 很大程度上就是基因表达水平怎样和目的基因的遗传是否稳定, 而这依靠技术研究的不断完善。但我国在转化技术方面的研究较少, 基本都是参考国外文献进行的。在转基因技术方面, 从国外文献中可以看出不断有新的转基因技术报道或专利。因此, 在我国还应该加强技术研究的工作, 以完善转基因番茄的技术体系, 做到目的基因不仅可以转化, 而且转化效率高、表达水平高、遗传稳定。
3.2 转基因技术与常规育种的结合
    转基因技术只是育种中的一项技术, 不能将其与常规育种分离开来。转基因育种除了直接产生生产可用的番茄新品种以外, 很大程度上就是为育种上提供新的番茄种质资源, 而这些优异基因和常规的性状育种相结合, 就可以培育出适应市场需要的番茄新品种, 满足市场对番茄品种的需求。另外, 有些育种目标通过常规育种可以解决, 就不一定需要通过基因工程来创造, 免去基因工程的繁琐程序,例如有些抗病的转基因番茄其实完全可以通过常规育种来完成。目前, 我国的研究小组还存在着转基因技术与常规育种结合不紧密问题, 常规育种研究不进行转基因研究, 转基因研究没有很好地结合到常规育种中去, 在一定程度上阻碍了转基因种质资源或品种的产业化过程, 或者是没有充分发挥转基因种质资源或品种的作用。3.3 转基因生物安全性的考虑转基因安全问题仍然是人们要考虑的重要问题,由于转基因是一门新技术, 因此引发了大众对其安全性问题的思考, 目前人们对其安全性的疑虑主要集中在以下几个方面：1)由于转基因植株具有的抗虫抗病等超级功能, 这些基因能否转入到野生种中,使野生种变成超级杂草, 导致难于防治; 2)标记基因及抗生素抗性基因能否和有害病原菌重组, 导致超级病原菌的产生; 3)目的基因的安全性问题。对于转基因番茄, 生态性问题并不是很大的问题, 因为番茄属于严格的自花授粉作物, 很难传播, 而且番茄即使和其近缘种也很难杂交, 而且番茄起源于南美,在我国的近缘野生种几乎没有。加之, 由于番茄易于转化, 采用无标记基因的转基因技术较为成熟,标记基因去除也容易达到; 关键是目的基因要进行严格筛选, 避免使用人体过敏或对人体有害的基因,这是番茄转基因之前要考虑的重要因素。目前使用的目的基因还没有发现有害, 从理论上说也不会有害, 推广的转基因番茄品种还没有出现对人体有害的现象。尽管如此, 转基因番茄的产业化进度还应该谨慎推广、严格审批, 充分考虑产业化中可能存在的安全性问题。
3.4 对转基因植物的认识
    尽管人们还没有发现转基因植物对人体有害,尤其已产业化的转基因植物, 但是人们对转基因的认识程度还有待进一步加深。一部分人认为转基因植物普遍存在对人体有害的物质, 这是不科学的。转基因番茄是否对人体有害, 主要是转入的目的基因是什么, 如果目的基因无害, 甚至本身就来自于作物本身, 目的基因就不存在问题, 即使来源于其他物种, 基因的功能已经明确, 是否有害可以做理论上的推断和实验上的事先验证。而且标记基因现在在转基因技术方面也可以得到解决。从科学理论本身, 就是加强转基因植物的监控, 避免不必要的风险, 把一切对人体可能发生的危害避免。随着转基因作物产业化进程的加速, 越来越多的问题将会迎刃而解, 安全性问题也越来越被科学所阐明, 转基因植物的安全性越来越会被人们所理解和接受,当然, 这需要时间的验证和人们对转基因植物知识的认识。
4 展 望
    番茄由于转基因技术成熟, 所以创造转基因番茄新种质有着其它作物无法比拟的优势。因此, 转基因番茄可以作为基因功能鉴定的工具, 很多发现的基因可以用番茄作为鉴定的受体。由于番茄的这一特点, 番茄可以由单一性状的定向改变向多性状的定向改变过渡, 即有单一基因的转化也有多基因的转化, 这样可以使番茄同时获得多个优异性状,从而创造优异的番茄种质资源。但这里要说明的是,转基因技术必须和常规育种相结合, 转基因技术创造的优异种质资源才能快速进入到品种流通领域,也才能最大发挥其效能, 从而为农业生产服务。同时, 由于番茄可以鲜食, 所以更多的口服疫苗可以通过转基因番茄来实现。另外, 由于植物具有细胞壁等保护作用, 部分蛋白在消化道中可以不被降解从而被人体吸收一部分, 因此, 一部分功能蛋白也可以在番茄中表达而被人体吸收, 从而创造越来越多的集保健、营养和生长良好于一体的番茄新种质。此外, 随着基因敲除技术和基因表达抑制技术的发展, 对番茄中生长发育不利基因的抑制或敲除也会越来越受到科学家的重视, 通过基因敲除或抑制从而间接创造易于生长或具有优良性状的转基因番茄,由于技术本身是对植物的操作, 安全性问题容易被非专业人士所理解和接受, 所以更容易产业化和推广。随着更多基因的分离以及功能的阐明, 更多的转基因番茄将被创造出来, 越来越多的转基因番茄品种和种质资源也势必推动转基因番茄的产业化进程, 从而促进蔬菜产业的发展。

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