欧盟转基因马铃薯田间试验概况

2013-11-12 06:51瞿勇吴承金沈艳芬李大春陈群朱云芬
长江蔬菜 2013年2期
关键词:田间试验成员国转基因

瞿勇,吴承金,沈艳芬,李大春,陈群,朱云芬

(中国南方马铃薯研究中心,湖北省农业创新中心鄂西综合试验站,湖北恩施,445000)

转基因作物的田间试验一般是指在实验室效果确凿的基础上进行的以产业化为目的的试验。田间试验的内容与频次反映了转基因作物研究与产业化的历史、现状和发展趋势,它比产业化面积更能反映转基因作物研发的全貌和规律[1]。目前为止,欧美地区无疑是转基因研究和田间试验最活跃的地区[2,3]。马铃薯是世界上仅次于小麦、水稻、玉米之后的第四大粮食作物,也是较先获得转基因植株和进行田间试验的作物之一。

欧洲是世界马铃薯的传播地,具有悠久的历史,也是目前世界马铃薯的最大产区。无论在马铃薯的传统育种或现代育种中,欧盟都处于世界先进水平。瞿勇等[4]已对美洲地区的转基因马铃薯进行了田间分析,通过对欧盟22 a间转基因马铃薯田间试验的内容和频次进行统计分析,揭示了欧盟转基因马铃薯研究的基本特点和发展趋势,为我国马铃薯的发展提供一定的参考。

1 材料与方法

数据资料来源于欧盟转基因作物田间试验库 (http://www.isb.vt.edu/cfdocs/fieldtests1.cfm),该数据库收集了1987年至今在欧盟进行的转基因植物田间试验的相关信息,针对1991年至2012年6月在欧盟进行的转基因马铃薯田间试验的相关信息,运用Excel软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 欧盟转基因马铃薯田间试验频次

欧盟于1991年就开始了在荷兰和英国进行转基因马铃薯的田间试验,分别进行4次和2次试验,主要针对抗病毒性状试验。20多年来,欧盟先后共受理了307次转基因马铃薯的田间试验的申请,占欧盟转基因作物田间试验总次数的11.8%,仅次于小麦和油菜,位居第3位。从图1中可以看出,欧盟转基因马铃薯的试验频次在20世纪稳步上升,1996年时达最高峰,为31次,在1999年也达到30次,此后的10多年间,欧盟转基因马铃薯田间试验频次呈平缓的变化趋势,年均不到10次。虽然欧盟的转基因作物的试验审批很严格,且在21世纪全球转基因作物田间试验的频次大幅下降,但欧盟转基因马铃薯的试验一直从未中止过。

图1 欧盟转基因马铃薯田间试验频次

欧盟成员国中大多都参与了转基因马铃薯的田间试验,先后共有17个成员国参与。从表1中可看到,其中德国进行的次数最多,有77次,占欧盟总试验的25.1%;其次是荷兰、英国和瑞典,分别有66,42和37次,各占总试验的21.5%,13.7%和12.1%。转基因马铃薯的大部分田间试验主要在这4个国家中进行,先后共进行222次,占试验总次数的72.1%。

表1 欧盟成员国转基因马铃薯田间试验频次分布

2.2 欧盟转基因马铃薯田间试验目标性状

马铃薯是直接食用块茎的作物,其品质的改良是转基因马铃薯育种的重要方面,欧盟转基因马铃薯田间试验在育种目标性状上,以品质改良为目标进行的田间试验最多,累积达222次(表2)。品质改良主要集中在加工品质的改良方面,包括改变淀粉的合成,提高马铃薯营养特性,增强马铃薯贮藏,改变淀粉结构等方面。此外在抗性方面也进行较多试验,可分为抗真菌、抗病毒、抗虫、抗除草剂、抗细菌等方面,分别进行了 48,34,20,19,11 次。抗病毒主要是进行抗Y病毒和X病毒性状的试验,各15次和7次。抗虫方面,欧盟转基因马铃薯与其他转基因作物一样,主要是进行抗Bt试验。

2.3 欧盟转基因马铃薯的研发单位

欧盟转基因马铃薯的研发单位较多,这主要是因为欧盟成员国较多,且都有各自的研发机构,但主要是商业公司在进行,研究机构和高校相对较少。进行得最多的是BASF公司,其在欧盟共进行了36次试验,其次是艾格福公司,进行了17次,但整体上都较少。

3 讨论

3.1 欧盟转基因马铃薯田间试验频次的变化

欧盟转基因马铃薯田间试验频次的变化与欧盟乃至世界转基因作物频次的变化趋势基本相同,在20世纪90年代初期迅速发展,但在1998年欧盟暂停了15个成员国经营转基因食品,1999年又暂停种植转基因作物,导致欧盟转基因马铃薯在20世纪90年代末期达顶峰后下降,在2000年后有所松动,使转基因马铃薯的发展进入到平台时期。这与世界各国对转基因作物的安全性态度有很大的关系,其中以欧盟为主的阵营在转基因作物的发展问题上持严格谨慎态度,对转基因产品实行严格的标识与监管制度,这在很大程度上影响了世界转基因作物的发展,包括其自身的转基因马铃薯发展。

3.2 欧盟转基因马铃薯田间试验的成员国

欧盟的成员国中,共有24个进行转基因作物的田间试验,其中有17个成员国都先后开展了307次转基因马铃薯的田间试验,仅次于美国和加拿大。成员国中进行得最多的是德国和荷兰,两者的总和几乎为转基因马铃薯试验总数的一半,且占本国转基因作物试验总数的40%左右。这与两成员国根据自己的需求,发展具有相应特色的转基因作物有关。德国被称为“土豆国”,对马铃薯有着特殊的感情;荷兰选育了费乌瑞它等全球广泛种植的马铃品种,同时也是世界上马铃薯主要的出口国,具有欧洲最大规模的马铃薯加工业。这在一定程度上也促使了转基因马铃薯的发展。

表2 欧盟成员国转基因马铃薯田间目标性状频次分布

3.3 欧盟转基因马铃薯田间试验的研究机构及目标性状

欧盟的转基因作物的田间试验主要是商业公司在进行,研究机构和高校相对较少。但在转基因马铃薯方面,孟山都、拜耳等国际大公司在欧盟的转基因马铃薯方面却少有研究,植物基因系统公司也只进行了6次试验,相比之下,国际大公司在更大程度上把转基因马铃薯的研究集中于北美地区。欧盟的大多试验主要是由各成员国的研究机构和高校进行,值得一提的是BASF公司,其是欧盟转基因马铃薯试验进行得最多的研究单位,且其育种方向的重点在马铃薯品质改良方面。

马铃薯是以收获块茎为目的的作物,转基因试验与常规育种的目标是一致的,主要集中在抗性的提高和品质的改良两大方面,还包括产量的增加及贮藏保鲜等方面。欧盟转基因马铃薯的试验也不例外,但从统计上看,欧盟与其他国家不同之处在于,更侧重于品质的改良方面,这与欧洲地区的马铃薯主要用于工业上加工有很大关系。

4 小结

随着国家相关政策的实施,我国已成为世界马铃薯生产的最大国,但这仅仅局限于生产大国,在马铃薯的生产、加工及研究等方面远不及欧盟、美国、加拿大等国家及地区。相比之下,我国的马铃薯首先在研究程度上应进一步的深入,应在传统育种技术的基础上,结合现代生物技术,培育高抗、优良的品种,从而带动整个产业的发展。

转基因生物育种已成为最具活力的一项现代农业技术,其发展势头已不可逆转,尽管在目前的发展中还有许多争议的话题,但作为一种新兴的科学技术,必将大力地推动未来生物技术的革命[6,7]。借鉴欧盟等西方发达国家在生物领域的先进技术和手段,结合我国的国情,合理利用转基因技术,对于增强我国农业科技自主创新能力,提升生物育种水平,促进农业增效和农民增收,提高我国农业国际竞争力,具有重大的战略意义。

[1]卢长明.加拿大转基因作物田间试验频次分析[J].生物技术通报,2008(3):153-161.

[2]夏玉平,卢长明.美国转基因作物田间试验频次分析[J].农业生物技术学报,2010,18(1):163-173.

[3]瞿勇,邢素娜,卢长明.欧盟转基因植物田间试验频次分析[J].农业生物技术学报,2010,18(5):993-1 000.

[4]瞿勇,吴承金,殷红清,等.美国转基因马铃薯田间试验分析[J].中国蔬菜,2011(2):24-29.

[5]瞿勇,吴承金,李大春,等.加拿大转基因马铃薯田间试验概况[J].湖北农业科学,2011(21):4 334-4 336.

[6]孙国凤.2007年全球转基因作物商业化发展趋势[J].生物技术通报,2008(3):190-194.

[7]张俊祥,程家瑜,周永春.全球转基因作物种植状况及其分析[J].中国生物工程杂志,2005,25(7):105-107.

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