转基因玉米

转基因作物

转基因玉米是一种转基因作物。转基因技术是利用现代生物技术，将人们期望的目标性状基因，经过人工克隆，通过转基因操作转到受体生物，从而实现改良受体生物原有的性状或赋予其新的优良性状。转基因玉米作为生物技术产业化重大成果，已在世界各地普遍应用。

发展历史

自 1995 年抗虫抗除草剂玉米在美国获得商业化许可后，转基因玉米的推广应用十分迅速。国际农业生物技术应用服务组织（ISAAA）统计数据表明，从 1996 ～2016 年，全球转基因玉米累计种植面积达 6 亿 hm2。在转基因玉米种植面积较大的国家中，美国排名第一，2016年达到3500万hm2，占玉米总面积的92%；巴西1570万hm2、阿根廷470万hm2、加拿大150万hm2。已登记的玉米转基因事件达 231 个，其中还不包括中国国内的绝大多数转化事件。

在玉米上得到应用的遗传转化技术方法及其改进类型多种多样，各自具有其优点和缺点。最早成功的转基因玉米报道始于 1988 年的原生质体转化，最早培育出可育转基因玉米的遗传转化方法是基因枪转化。通过条件优化，并且多用幼胚和悬浮细胞作受体，获得了如 MON810、GA21、NK603等转化事件。农杆菌可介导的玉米遗传转化技术报道相对较晚，直到日本烟草公司发表基于农杆菌介导的幼胚转化方法及其标准程序后，在业界应用越来越广泛，该技术还在得到不断的优化与完善，使转化效率得到进一步提高。

类别

玉米转基因育种涉及到抗虫、抗除草剂、优质、抗逆、抗病、高产、生物反应器等多种性状，研发出的产品中以抗虫、抗除草剂最多，应用范围最广。

抗虫

玉米虫害十分严重，但由于玉米抗虫种质资源极度缺乏，利用转基因技术培育抗虫玉米新品种成为玉米育种中的主要途径。抗虫基因主要来源于苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis），称为 Bt 基因。

抗除草剂

到商业化应用的抗除草剂转化事件涉及到12个基因。推广应用的转基因产品中多为复合性状产品，其中，来自根癌农杆菌的cp4 epsps应用较为广泛，孟山都公司获得的转化事件 NK603 在后续的抗除草剂育种中使用较多。此外还有一些基因在挖掘和应用之中。

抗逆

干旱、盐碱等非生物胁迫因子严重影响玉米生产，开展抗逆转基因玉米新品种培育是解决这个问题的有效手段。但已商业化应用的转基因抗逆玉米仅有 1 例。

雄性不育

玉米制种问题一直困扰着种业发展，研发智能不育亲本具有很重要的意义。已商业化应用的雄性不育基因仅 4 个，而真正商业化推广的仅有1个转化事件32138，该转化事件由杜邦先锋公司利用农杆菌介导的转化方法获得，涉及 ms45 和zm-aa1 两个来自玉米的基因。

抗病

尚没有抗病转基因玉米产品商业化，但其前景光明。

优质

迄今为止，已商业化的优质转基因玉米产品仅有1个，即Renessen LLC公司通过基因枪转化法，把谷氨酸棒状杆菌（Corynebacterium glutamicum）中的二氢甲基吡啶酸合成酶基因cordapA转入玉米，获得可提高赖氨酸含量的转化事件 LY038。

高产

提高玉米产量是玉米育种的永恒主题，这里的产量传统上是指食用或饲用的子粒产量，现在也指加工后的生物乙醇产量。提高子粒产量的转基因途径探索不多，其中有意义的例子包括杜邦先锋公司把玉米本身的ARGOS1（ZAR1）基因进行过表达，发现可提高玉米生长量、子粒产量和抗旱性，当把该基因的两个优良等位基因进行基因叠加后，产量和适应性会更好。

养分高效利用

养分高效利用的玉米转基因产品尚未商业化应用，但研究上取得了一定进展。总体来说，提高氮磷钾利用效率的研究成果公开发表的还不多。

生物反应器

玉米是用于生物反应器很好的作物之一，每hm2玉米可产重组蛋白74～740 g，利用玉米进行生物反应器产品开发取得了突破性进展。ProdiGene 公司在 1997 年利用玉米生产抗生物素蛋白 avidin，先锋公司在1999年利用玉米生产抑酶肽。针对产生肠毒素的大肠杆菌（导致腹泻）的疫苗原型已进入临床 I 期评估中，转基因玉米表达的目标蛋白是大肠杆菌热不稳定肠毒素的B亚基（LTB）。另有一些针对细菌和病毒的转基因玉米疫苗产品处于临床前期的评估阶段。另外，玉米也用于其他蛋白或代谢产物的生产。

复合性状

近年来聚合多个基因的基因叠加（gene stacking）技术得到飞速发展，其中包括仅涉及一个性状的基因叠加和涉及多种性状的基因叠加。在遗传转化环节通过多基因单载体转化、多基因多载体共转化等实现基因叠加是重要途径，获得了一批有重要价值的复合性状转化事件。

在商业化应用的复合性状转化事件中，大多数是通过不同转化事件之间的杂交后代筛选获得的。其中主要是抗虫抗除草剂两个性状复合的事件，但也有抗虫优质、抗虫高产（乙醇产量高）、抗除草剂高产、抗除草剂抗旱的转化事件。

安全性

转基因作物的安全性问题主要体现在以下方面：可能发生基因漂移，外源基因可能会通过杂交的方法从转基因作物转入非转基因作物中，影响非转基因作物的生长，从而对生物群落结构造成影响。可能导致过敏，外源基因表达的蛋白质可能是过敏原，导致一些人群发生过敏反应。超级杂草问题，转基因作物因其优势更容易生存下来，其抗性基因片段在环境中的概率就会增加，可能会传给野生杂草使其变为除不去的超级杂草。但这些安全问题也不用特别担心，因为要表现出新性状 , 必须具有一定的水肥等条件，以及配套的种植技术。由于生殖隔离的存在，它们很难与其他植物杂交，花粉传播的距离有限、存活时间有限。

批准国家

当地时间2022年10月3日，肯尼亚内阁批准了转基因玉米的商业化，允许开放种植和进口。

存在问题

相关法律不完善

中国关于转基因食品安全立法存在立法层次低、部门协调不好等问题，如现阶段法律仅局限于一些行政法规和部门规章，尚未见一部从整个生物安全角度对转基因生物技术及产品的监督管理作出全面、系统规定的高立法层次的综合法律。

安全监管执行难

当前转基因相关法律和法规在执行中出现很多现实难题，如机构设置、安全性认定和商业种植认定等。此外，依托一些科研院校进行安全性认定和资质评定出现了信息不对称状态下的认定失责和监管不力现象，加剧了公众的恐慌和不信任。

公众了解甚少

由于缺少相关转基因安全知识的宣传普及，而公众用来获取相关资讯的各大网站、社交平台等媒体又存在一些失真的内容和报道，导致公众对转基因农产品的食用安全性产生了极大的误解。另外，当前中国的转基因论战，“挺转”和“反转”意见分歧较大，且相关人士和群体的知识结构和储备差异甚大，因此客观且理性的对话较为欠缺，加剧了公众的猜想和担忧，对政府监管和公信力形成较大压力。

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