转基因技术的应用及其安全性
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摘要 本文从基因育种，转基因生物制药及基因治疗等方面，介绍了转基因技术在农业和医学上的应用，并简述了转基因作物的环境安全性和食品安全性。
关键词 转基因技术；应用；安全性
中图分类号Q81 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）48-0095-02
转基因技术是指用人工方法有目的地将来自一种生物的基因稳定地整合到另一种生物的基因组中去，使其表达并遗传给子代的综合技术这一技术，称之为转基因技术（Transgene technology）。人们常说的"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"均为转基因的同义词。
1 转基因技术的方法
遗传转化的方法按其是否需要通过组织培养、再生植株可分成两大类，第一类需要通过组织培养再生植株，常用的方法有农杆菌介导转化法、基因枪法；另一类方法不需要通过组织培养，目前比较成熟的主要有花粉管通道法。
1.1农杆菌介导转化法
农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒，其上有一段T-DNA，农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将T-DNA插入到植物基因组中。因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区，借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合，然后通过细胞和组织培养技术，再生出转基因植株。
农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中，近年来，农杆菌介导转化在一些单子叶植物（尤其是水稻）中也得到了广泛应用。
1.2基因枪介导转化法
利用火药爆炸或高压气体加速（这一加速设备被称为基因枪），将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中，然后通过细胞和组织培养技术，再生出植株，选出其中转基因阳性植株即为转基因植株。与农杆菌转化相比，基因枪法转化的一个主要优点是不受受体植物范围的限制。而且其载体质粒的构建也相对简单，因此也是目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法。
1.3花粉管通道法
在授粉后向子房注射合目的基因的DNA溶液，利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道，将外源DNA导入受精卵细胞，并进一步地被整合到受体细胞的基因组中，随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。该方法于80年代初期由我国学者周光宇提出，我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术简单，不需要装备精良的实验室，常规育种工作者易于掌握。
2 转基因技术的应用
2.1体内电穿孔法转基因技术的应用
电穿孔法转基因是将外源基因通过电场作用导入动物目标组织或器官细胞中的技术。Neumann 等首次成功应用该技术,把外源DNA导入小鼠成纤维细胞。随后大量的实验证明,几乎所有类型的细胞,包括植物原生质体、动物初生细胞,以及不能用其他方法转染的细胞和组织,都可以成功地使用电穿孔技术进行基因转移。Titomirov等应用电穿孔技术将质粒DNA转入新生小鼠皮肤,实现了外源基因的体内转移。近年来体内电穿孔技术用于转基因研究的报道不断增多,在医学相关领域的优势也日趋显著,是一种有效的活体基因导入方法。
2.2转基因技术在种植业的应用
转基因作物是植物转基因技术投入应用的最先成果之一。最初出现的转基因作物是为了解决一般的农业问题，如控制灾害、控制杂草和保护土壤等。随着基因技术及其设备的飞速发展，人们发现转基因技术对农作物育种方式的改变也是革命性的。最常见的转基因作物是大豆、玉米、油菜、棉花、西红柿和马铃薯。至今，全世界已有50多种转基因植物被批准投入商品化生产。大豆、玉米、棉花、油菜这4种主要转基因作物的特性除了抗除草剂外，就是抗病虫害。提高了植物的抗病性，抗虫性以及抗逆性；另一方面，也改善了植物品质，这方面的工作主要是通过基因转移改变植物中氨基酸、蛋白质含量等品质特性以及一些材料的加工性能。例如英国．Zeneca公司和London大学研究小组培育出了胡萝卜素和番茄红素含量极高的番茄，这种番茄对预防癌症有良好作用。
2.3转基因技术在养殖业的应用
转基因技术在养殖业中的应用将大大改变这一传统产业的原有面貌。转基因动物技术将有效提高畜禽的抗病性、品质和产量，为增加肉、蛋、奶和其他畜产品的生产提供了巨大的潜力。转基因技术在饲料工业领域也大有发展的前途。目前主要用作饲料的转基因作物有小麦、玉米、大豆等。虽然国际社会对转基因饲料的安全性多有质疑，但是美国研究机构的研究结果显示，目前尚未发现转基因饲料对畜禽产生危害影响。随着转基因作物的迅速发展与应用，转基因作物及其副产品将越来越多地用作饲料。
3 转基因技术的安全性
3.1转基因产品的安全性问题
转基因产品的安全性问题主要是指食物中毒论。然而食物中毒有先天性与后天性的原因。后天性的原因主要是食品保存不当后腐烂变质产生有毒有害物质。先天的原因是转基因食品转入的目的基因的供体生物本身具有毒素、激素等成分。有人担心在目的基因上位时使受体的DNA发生化学变化而产生有毒有害成分。这是概念不清所致。其一，所有生化反应是在生物酶作用下发生的，否则不属于生物工程学范畴；其二，对物种或工程菌的各种诱变是发生在日常生命过程之中，在蛋白质这个操作平台之上。而不在DNA这一平台的基因重组操作之中。就是对隐性基因所激活也得对DNA供体生物的染色体中的蛋白质进行诱变。在基因重组时只有基因的迭加，切除与上位等物理切除和整合的结构变化。在遗传学上还未见有基因重组时，上位基因与DNA之间有化合、分解、复分解等化学反应而变质变异的理论。也不会见有新基因组产生的论述。基因恐慌论者也拿不出新的遗传学理论，来传统的遗传理论。
3.2转基因产品制作的安全性问题
转基因农作物的研发有几个阶段而引发对其安全性的质疑。首先是选材。受体即接受外源基因的生物，它必定是优质{产的生物。因缺乏某种抗性而需取长补短，而引入外源基因而获得基因改良体生物。外源基因即目的基因，是具有某一特长的生物，叫供体生物。如果供体生物是对人体没有毒害的生物，可依据“同质等同”的法则，可减少对安全性的质疑度。
参考文献
[1]杨淑培.我国培育成功抗卷叶病毒转基因马铃薯[J].生物技术通报，2001，151(2)：51.
[2]吴瑞娟.基因工程在农业和医学上的应用[J].生物学通报，2002，37(4)：30-31.