（植物病理学专业论文）转基因玉米环境安全性及其产品成分检测技术.pdf

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t r a n s g e n i ce o m v a r i e t y w a sg r o w ns u r r o u n d i n g t h e m f r o mn o n - t r a a s g e n i cc o r np l a n t sw i t hv a r i o u sd i s t a n c ef r o mt h et r a n s g e n i cc o r np l o t ， s e e d sw e r ec o l l e c t e da n dt h e ns c r e e n e df o rt h ee p e p sg e n eu s i n gh e r b i c i d es p r a ya n dp c r a s s a y h i g h e s tf l o wf r e q u e n c y ( 4 5 1 0 ) o f t h et r a n s g e n ew a so b s e r v e d a t0t o5md i s t a n c e f r o mt r a n s g e m cp l o ta n dt h ef r e q u e n c yd e c r e a s e dw i t hi n c r e a s eo f t h ed i s t a n c e t h et r a n s g e n e e v e nc o u l db ed e t e c t e df r o ms e e d so f n o n - t r a n s g e n i cp l a n t st h a tw e r eu pt o15 0m 缸a w a y f r o mm et r a n s g e n i cp l a n t s a c c o r d i n gt ot h e s er e s u l t s ，i tc a nb ec o n c l u d e dt h a tf o ras m a l l s c a l e f i e l dt e s t ，t h ep o s s i b i l i t yo fe s c a p e so fe n g i n e e r e dg e n et ow i l dr e l a t i v e sw b sa l s od i s c u s s e d w ea s of i g u r e do u tt h a ta2 0 0md i s t a f i c ef o rs e p a r a t i o ni sn e s s a r yf o rp r e v e n t i n gg e n ef l o w f r o ml r a n s g e n i cc o r nt on o n t r a n s g e n i cc o r r l 2 i m p a c to nb i o d i v e r s i t y t h ep o t e n t i a li m p a c to nb i o d i v e r s i t yi si m p o r t a n tf o rd e t e r m i n i n ge n v i r o n m e n t a ls a f e t y ， t r a n s g e n i cc o r n ( m o n 81 0 ) c a nr e s i s t a n tt ot a r g e tp e s ts p e c i e sr e m a r k a b l y ( 9 0 e f f i c i e n c y ) ， b u th a sr i or e m a r k a b l ei n f l u e n c eo nt h e i rn a t u r a le n e m yo r n o n t a r g e tp e s ts p e c i e s t h e r ea r e t o t a l l y4 4s p e c i e so f i n s e c t sa n ds p i d e r si nt h ef i e l d sp l a n t e dw i t ht r a n s g e n i cc o r nt h es a m e a s t h e r ea t ei ti si nt h ef i e l dp l a n t e dw i t hn o n t r a n g e n i cc o i t i 3 s u r v i v a lc o m p e t i t i v ea b i l i t y a p p l y i n gt r a n s g e n i ch e r b t o l e r a n c ec r o p sc a n m a k ee n o l t n o u se c o n o m i ca n ds o c i a lb e n e f i t ， b u ta l s oh a sp o t e n t i a lr i s k ，o n eo fi t sr i s k si st ob e c o m es u p e rw e e d a sar e s u l to f t h e r ea r e1 1 0 w e e dc a l lh y b r i dw i t hc o r no rw i l dc o r ns p e c i e si nc h i n a , t h eo n l yr i s ki st h et r a n s g e n i cc o r ni t 转基因玉米环境安全性及其产品成分检测技术 s e l f t ob e c o m eaw e e d w et a k eu pt h i sr e s e a r c hu n d e rb o t ht h en a t u r a lc o n d i t i o na n dt h ec u l t i v a t i o nc o n d i t i o n , t r a n s g e n i cc o r r la n dt h en o n - t r a n s g e n i cc o i nh a v en or e m a r k a b l ed i f f e r e n c e i np e r i o do fg r o w i n g ，g r o w i n gt r e n d ，s e e do u t p u t ( 2 5 7 k g ，2 5 4k g ) ，a s p e c ta n ds e e d g e r m i n a t i o np e r c e n t a g eo ft h e i ro f f s p r i n g ( 9 5 9 6 ) , t r a n s g e n i ct o md o e sn o tc h a n g ei 乜s u r v i v a lc o m p e t i t i v ea b i l i t yu n d e rn a t u r a lc o n d i t i o n t h o u g ht h et r a n s g e n i cc o l dc a l lp r o d u c e s e e d sn o r m a l l ya n dn e x ts p r i n gt h es e e d sw i l ib ea b l et og e r m i n a t e ，b u tm o s to f t h es e e d sl a c k t h ea b i l i t yt ol i v et h r o u g ht h ew i n t e ra n dt h eg e m i n a n ts e e d sl a c kt h ec o m p e t i t i v ea b i l i t yi nt h e n e x ts p r i n g ，t h e s er e s u l tt h et r a n s g e n i cc o r nh a sn o th a r m f u le f f e c to no u re n v i r o n m e n t 4 i m p a c t o f b tc o w lp o l l e no ns i l k w o r m ( b o m b y xm o r il 。) l a r v a e t h ea c t u a lo c c u r r i n gd e n s i t yo fc o r np o l l e no nm u l b e r r yl e a v e si ss t u d i e di nt a i a na n d y a n t a i t h ea c t u a ld e n s i t ya n d1 0d a y s a c c u m u l a t i o no f c o r np o l l e no nm u l b e r r yl e a v e sw e r e o b s e r v e df r o m0 5 mt o6 0 mo u t s i d eo f c o r n f i e l d t h ed e n s i t yo fc o r np o l l e ni ss i g n i f i c a n t l yd i f f e r e n ti nd i s t a n c e sa n dd i r e c t i o n ，t h es h o r t e r d i s t a n c e ，t h eh i g h e rd e n s i t y ，t h es m a l l e rw i n dp o w e r ，t h eh i g h e rd e n s i t y t h ea v e r a g ed e n s i t y w a s1 4 5 7 ( r a n g ef r o m2 8t o1 3 9 0 ) g r a i n sp e rc m 2a to 5mo u t s i d eo f c o r n f i e l d , a n di tw a s 】1 4 。5g r a i n sp e rc m 2a t1m ，i td e c r e a s e st o2 5g r a i n sp e rc m 2a t10m ，a n dt o0 8g r a i n sp e r c m 2a t6 0mo u t s i d eo fc o r n f i e l d t h ed e n s i t yo fa c c u m u l a t i o ni sm o r eh i g ht h a nn a t u r a lo n e ， l l i g hs p e e do f t h ew i n dd e c r e a s e sm o s to f t h ed e n s i t y a f t e re x p o s u r et oe i t h e rc r y l a ，b e x p r e s s i n gp o l l e nf r o mt h r e eb a c i l l u st h u r i n g i e n s i s0 3 t ) c o r n ( z e am a y sl ) e v e n t s ，s u r v i v a la n dg r o w t ho fs i l k w o r m ( b o m b y xm o r il ) l a r v ad i f f e r i n g i nt o x i ne x p r e s s i o no rt ot h ei n s e c t i c i d e e x p o s e dt ol o wd o s e s ( 1 5 9 r a i n sp e rc m 2 ) o f e v e u t - 1 7 6 p o l l e na f t e ra10 - d a ye x p o s u r ep e r i o d ，s i l k w o r m ( b o m b y xm o r il ) l a r v ag a i n e d1 2 3 2 l e s s w e i g h tt h a nt h o s ee x p o s e dt ob t l 1o rm o n 8 1 0p o l l e n l a r v ae x p o s e dt o7 5p o l l e ng r a i n sp e r c m 2o nm u l b e r r y ( m o r n s l ) p l a n t sl e a v e sf r o ma r te v e n t 一1 7 6f i e l de x h i b i t e d6 0 l e s sw e i g h t c o m p a r e dw i t ht h o s ee x p o s e d t ol e a v e sw i t h o u tp o l l e n u s i n gl e a v e s5 1 0 mf a rf r o mt h eg m c o r nf i e l dt of e e ds e c o n di n s t a r so f s i l k w o r m ，c a nc a u s e dt h el a r v al o s tt h e i rw e i g h ts i g n i f i c a n t i ya n dt h ep o do u t p a td e c r e a s e d15 8 8 ，t h i si st h e f i r s tr e p o r ti nc h i n at h a tb tg mc o r nh a s t h en e g m i v ei n f l u e n c eo i l s i l k w o r md e v e l o p m e n t 、t h u sw ep r o p o s e dt h es a f ei s o l a t i o n d i s t a n c ea tl e a s t2 0mf a ra w a yf r o mt o mf i e l d 5 d e t e c t i o no fg m o u pt o 。d e c e m b e r2 0 0 2 ，m o r et h a n4 0c o u n t r i e sa n d t e r r i t o r i e sh a v ea d o p t e dav a r i e t yo f l a b e l i n gr e g u l a t i o n sf o rg mp r o d u c t s ，t h ed e t e c t i o nm e t h o do fg mp r o d u c t si st h eb a s eo r p r e r e q u i s i t ef o ri m p l e m e n t a t i o no f l a b e l i n gp o l i c y 4 坐蔓查些查兰坚主堂垡堕苎 w ed e v e l o p e dap c rb a s e ds t a n d a r dd e t e c t i o ns y s t e mt ot e s ta l lt h eg m c o r t 强s t u d i e di n t h i sr e s e a r c h u s i n g3g r o u p ss p e c i f i cp r i m e r s ，t h r e es e g m e n t s ( 10 8 b p ，17 0 b p ，2 7 0 b p ) d e r i v e d f r o me x o t i ct r a n s g e n ea n dr e g u l a rs e q u e n c ec o u l db ea m p l i f i e dt h r o u g hp c r 。w eh a v ec a r r i e d o nt h ed e t e c t i o n ，a n da c t i v e l yi n v o l v e di nt h ed r a f t i n go fs t a n d a r dd e t e c t i o nm e t h o df o rg m p r o d u c t si s s u e db ym i n i s t r yo f a g r i c u l t u r e k e yw o r d s ：t r a n s g e n i cc o r n ，g e n ef l o w ，s u r v i v a lc o m p e t i t i v e ，b i o d i v e r s i t y ”d e t e c t i o n m e t h o d sf o rg m o 5 转基因玉米环境安全性及其产品成分检测技术 1 前言 1 1 农业转基因生物及产品研发进展 1 1 1 转基因作物的性状 转基因生物是指通过基因工程技术改变基因组构成的生物。转基因生物主要包括 转基因植物、转基因微生物和转基因动物。其中以转基因农作物( g m c ) 发展最快 ( b a r b e r1 9 9 9 ；f e m a d e z c o r n e j o & m c b r i d e2 0 0 0 ；l i u & z h u2 0 0 1 ；h u a n ge ta 1 2 0 0 2 ) 。 转基因作物种类多种多样。输入性状包括农艺性状改良，如抗虫、抗病、抗逆境及抗 除草剂等；输出性状包括农作物品质改良，如提高蛋白含量、提高维生素含量和改善 营养结构等；有些转基因作物被用作生物反应器，如生产高价值的化学制品及生物制 药等。目前应用最广的是转基因抗除草剂作物如抗除草剂大豆、玉米、油菜、棉花 等，其次是转基因抗虫作物，如抗虫棉花、抗虫玉米等。抗病及品质改良转基因作物 也已得到广泛应用。 转基因作物的性状主要分为农艺性状改良、品质改良和工业应用三种类型( 表1 1 ) 。 表1 - 1 转基因作物的性状 t a b l e 1 - i t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t r a n s g e n i cc r o p s ( k e l l e r & c a r a b i a s , 2 0 0 1 ) 农艺性状改杂草控制； 良抗虫： 抗痛( 真菌、病毒、细菌及线虫病害) ； 抗逆( 热、冷、干旱、盐碱、铝毒、莺金属毒害等) ； 固氮： 品质改良增加营养价值( 增加v i t a m i n s 、矿物质。蛋白质、油脂、碳水 化台物成分的改良等) ； 延退成熟： 花色改变、风味及质地改变，去除有毒物质、抗营养因子及过 敏原等： 工业应用高价值的化学制品； 特殊用途的油脂； 重组或工程蛋白如酶类； 制药( 药物、抗体、疫苗等) ； 可更新的非食物产品( 燃料、塑料等) ； 生物去污染等。 山东农业大学博士学位论文 1 1 2 农业转基因类型及功能 1 1 2 1 抗虫转基因生物： 主要转入b t 毒蛋白基因，蛋白酶抑制基因( 丝氨酸蛋白酶抑制基因，类胰蛋白 酶) ，淀粉酶抑制基因( 植物外源凝集素基因，核糖体失活蛋白基因，豌豆脂肪氧化 酶基因，昆虫保幼激素、昆虫毒素基因) 等( 杨崇良等，2 0 0 5 ) 。 1 1 2 2 抗病转基因生物 主要转入病毒外壳蛋白基因、外源抗病基因、几丁质酶基因等( 杨崇良等，2 0 0 5 ) 。 1 1 2 3 抗逆转基因生物 主要转入应用的是抗冻蛋白基因，抗( 耐) 盐基因( 脯氨酸转换基因，去饱和酸 基因) 和抗旱基因( 茧蜜糖合成酶基因) ( 杨崇良等，2 0 0 5 ) 。 1 1 2 4 抗除草剂转基因生物 主要转入抗e p s p s ( 莽草酸羟基乙酰转移酶基因) 抑制剂基因、抗a l s 抑制剂基 因、乙酰c o a 转移酶基因等( 杨崇良等，2 0 0 5 ) 。 1 1 1 2 5 转基因生物疫苗 利用转基因植物作为生物反应器表达重组蛋白，生产外源蛋白质作为动物疫苗， 代替生产成本较高的传统疫苗的发酵生产系统。 1 1 3 农业转基因生物及产品研发 1 1 3 1 抗害抗逆性转基因生物研究 研制的抗除草剂、抗病毒、抗虫、抗细菌、抗真菌的转基因植物已进入大田试 验，有的已推广；抗盐、抗碱、抗寒、抗旱、抗涝的转基因植物研究已初见成效。美 国伊利诺大学从”冰叶日中花”中发现产生渗透保护剂的基因，并将其引入烟草作物， 培育出的烟草耐旱性明显提高。转抗虫基因棉花、玉米和马铃薯的商品化应用有效地 控制了虫害；转基因抗病番茄、马铃薯和抗病毒病水稻、南瓜、玉米、苜蓿已投入市 场；转基因抗除草剂( 溴苯腈等) 大豆、棉花、玉米、油菜等大规模投入市场后，有 效控制了田间杂草的危害。延缓成熟、耐储藏、能保鲜的转基因番茄已商品化，采用 反义r n a 技术培育出控制乙烯合成的番茄，改善了耐贮运性能( 刘谦，2 0 0 0 ) 。 1 1 3 2 作物种质或品种创新 转基因玉米环境安全性及其产品成分检测技术 常规育种技术，只能利用有限的种质杂交优势。转基因技术不受生物种问限制， 可对生物遗传信息进行实验室操作，可在动物、植物、微生物等物种间进行基因转移 和重组，导入待改良的寄主并表达而培育出新品种，提高了育种效果，加速育种进 程，使动植物育种进入一个崭新的时期，在农业育种上引发了革命。转基因技术改良 植物已在3 5 科1 2 0 余种植物中获得成功，一批综合不同物种优良性状的农作物纷纷面 世。 1 1 3 3 生物营养改善 通过转基因技术培育出比普通玉米赖氨酸含量高5 0 的饲用玉米，含油量高2 倍 的高油玉米，食品和工业特用玉米，富含可提高人体免疫力和抗癌能力的维生索e 和 不饱和脂肪酸的油料作物，具抗癌作用的草莓，富含抗癌蛋白的大豆，超高产、品质 优的超级水稻以及没有豆腥味的大豆、吸油少的煎炸用土豆等。蛋白质、脂肪、淀粉 含量和品质得到改良的转基因植物也已培育成功，有的己进入大田试验( 杨崇良等，2 0 0 5 ) 。 维生素c 有助于提高人体心血管和免疫细胞的功能。但人体自身不产生维生素 c ，通常只能靠饮食摄取。某些水果和绿叶蔬菜维生素c 含量较高，但作为人类主食的 谷物中维生索c 含量较低。作物中维生索c 的再循环主要受d h a r 酶控制，这种酶可 使作物中维生素c 得到重复利用。缺少这种酶，作物中维生素c 很快流失。美国加利 福尼亚大学里弗赛德分校生物化学教授加利领导的小组从小麦中分离出d h a r 酶的编 码基因，并导入玉米，使玉米中d h a r 酶含量增加了近百倍。利用这种办法培育出的 转基因玉米叶子和籽粒中的维生素c 显著增多，为改善某些作物的营养成分提供了新 手段( 杨崇良等，2 0 0 5 ) 。 1 1 3 4 生物品质改良 英国伦敦大学的皮得布拉意利教授将一种细菌的基因植入番茄，促使番茄中的八 氢番茄红素转化为番茄红素，番茄红素能显著促进胡萝卜素的合成，使培育出的番茄 中胡萝h 索含量比普通番茄高出2 5 倍。黄烷酮是一种很强的抗氧化物质，人体循环中 的氧分子会破坏人体组织，加速人体老化，而抗氧化物质通过中和氧分子防治疾病。 英荷科学家发现西红柿中黄烷酮的合成是由“苯基苯乙烯酮异构酶”控制。他们在南美 一种牵牛花属植物中发现了分泌这种酶的基因，并导入番茄，使番茄皮内黄烷酮含量 提高了7 8 倍。科学家正采用转基因生物技术增加作物的蛋白质、维生素及矿物质等营 养成份。 山东农业大学博士学位论文 1 1 3 5 新型药物食品研发 植物作为生物反应器比微生物及动物潜在优势多，人们期盼生物制药的最大动力 是低成本生产药物。通过生物制药方法，将某种所需的抗体或蛋白质的基因片段嵌入 拼接到某种植物基因上，并在大田里种植这种转基因作物，然后提取和提纯，可大幅 度减少生产成本。用转基因植物作生物反应器生产药物、疫苗和工业原料是2 1 世纪农 业转基因生物技术的重要内容。利用转基因技术已获得了番茄、油菜、大豆及凝乳酶 和淀粉酶等转基因产品。德国科学家利用转基因技术培育可自行产生特定疫苗的水 果，人食用后起收到接种疫苗的效果，且成本低廉，便于使用。目前还未培育出”疫苗 水果“的成功品种，但相关研究已取得一定进展，如科学家们已培育出可产生肝炎抗体 的马铃薯或番茄，在人体内会激发一定的免疫反应。利用转基因植物作生物反应器抗 原不需高度纯化、可制成多价疫苗、适合儿童口服，无毒副作用和危险性。如荷兰科 学家将人的血清蛋白基因转入马铃薯，使马铃薯里含有人的血清蛋白( h a s ) 。比利 时已开发出能生产多种药物的油菜。美国一家公司用转基因烟草生产出疟疾疫苗。目 前美国己在1 4 个州试种了3 0 0 种多种“制药”作物。如转基因药用番茄和转基因药用马 铃薯( 生产乙型肝炎疫苗、杀灭大肠杆菌和抗霍乱的药物) ，转基因药用烟叶( 生产 普通感冒药和抗非何杰金氏淋巴瘤药) ，转基因药用玉米( 生产防治龋齿、治疗糖尿 病及腹泻的药物) ，转基因水稻( 生产保持肠胃健康的溶菌酶、消炎药及家禽食品中 的抗生素代用品等) 。有些药物已获临床应用，用于治疗囊状纤维变性、非何杰金氏 淋巴瘤及b 型肝炎等( 杨崇良等，2 0 0 5 ) 。 1 1 3 6 生物农药和肥料研制 应用基因重组技术改造微生物，可获得人们需要的新型微生物。目前，我国共分 离克隆了杀虫、防病、固氮等新基因8 9 个，构建各类工程菌5 1 株，其中5 种菌剂获 准进入田间试验，6 种经安全性评价后进入环境释放，1 种水稻联合固氮菌获准商品化 生产。科技人员把苏云金杆菌毒蛋白基因转移到大肠杆菌体内，生产出的天然杀虫剂 投资少、耗能低，减轻了环境污染。这些基因工程微生物被广泛应用于生物农药、生 物肥料及生物加工产业中。 1 1 3 7 特殊用途产品研制 目前世界年产石化产品塑料约4 0 0 0 万吨( 我国有3 0 0 万吨) ，降解、分解困难， 造成了白色污染。美国孟山都公司从能产生塑料的细菌中分离出四种基因转入油菜和 芥菜，育出的转基因植物可作为生产塑料的工厂。从植物中提取出的塑料不仅易生物 转基因玉米环境安全性及其产品成分检淝0 技术 降解，且韧性好，商业用途广泛。德国科学家从一种蜘蛛体内提取出控制产生丝蛋白 的基因，并将它植入马铃薯和烟草等植物中，培育出的转基因植株中蛋白质的丝蛋白 含量超过了2 ，为大量制取丝蛋白开辟了新途径。已获得改变纤维颜色的转基因棉花 植株。 1 1 4 经济社会效益和应用前应景 农业转基因生物技术产业化的发展既关系综合国力和竞争力，又是国家科技竞争 优势的重要标志。随着人们生活水平的提高，科技含量低的农产品在国内外逐渐失去 竞争力，科技含量高的生物技术产品在未来市场竞争中将越来越占优势，农业转基因 生物的推广应用，降低了生产成本、减轻了环境污染、提高了产品价格竞争力。转基 因作物使产量增加，农药使用量减少，形成了巨大经济和生态效益。全球转基因作物 在2 0 0 5 年将获利6 0 亿美元，2 0 1 0 年达2 0 0 亿美元( 刘谦，2 0 0 0 ) 。未来1 0 年内，转 基因作物将增加1 0 2 5 ，农业转基因生物技术与产业对农业生产和社会发展的贡 献将不断增加，在经济结构中的作用越来越重要。2 1 世纪的农业转基因生物技术将进 入大规模产业化阶段，生物技术产业的总产值将占世界总收入的1 0 以上，成为经济 发展的支柱产业之一。利用转基因技术培育的高产、优质、抗逆动、植物新品种将不 断推向农业生产。基因工程生物、疫苗和其它生理活性物质也会大量应用。 1 2 农业转基因生物研究和商品化 1 2 1 全球转基因生物分布 1 2 1 1 种植国家与地区 表i - 2 全球各国每年转基因作物种植面积排名前四位的国家( 百万公顷) t a b l e1 - 2t h ef o u rc o l l l l t r i e sr a n k e df i r s ti nt r a n s g e n i ec r o p sp l a n t e da r e a sa l lo v e rt h e w o r l d ( m e g a h e c t a r e ) 转基因作物种植面达百万公顷以上的国家共有4 个，依次为美国3 9 0 0 万h r n 2 ，占全球 o 山东农业大学博士学位论文 转基因作物总面积的6 6 6 ；阿根廷1 3 5 0 万h r n 2 ，占2 3 0 ；加拿大3 5 0 万公顷，占 6 o ；中国2 1 0 万t m a 2 ，占3 6 巴西占4 。2 0 0 3 年，这些国家转基因作物种植面 积占全球转基因作物种植总面积的9 9 ，另外1 2 个国家( 南非、澳大利亚、印度、罗 马尼亚、西班牙、乌拉圭、墨西哥、保加利亚、印度尼西亚、哥伦比亚、洪都拉斯、 法国) 的转基因作物总面积仅占1 。种植转基因作物的国家在逐年增多，1 9 9 6 年为 6 个，1 9 9 8 年为9 个，2 0 0 1 年为1 3 个，2 0 0 2 年为1 6 个，2 0 0 3 年增加到1 8 个( 农业 部，2 0 0 3 ) 。 1 2 1 2 种植面积 表1 - 3 全球转基因作物种植面积( 百万公顷) t a b l e1 - 3t r a n s g e n i cc r o p sp l a n t e da r e a sa l lo v e rt h ew o r l d ( m e g a h e c t a r e ) 1 - 2 1 3 作物种类 全球商业化种植的转基因作物包括大豆、玉米、棉花、油菜、马铃薯、烟草、番 茄、南瓜和木瓜等。前四种转基因作物占主导位置。 表1 4 全球主要转基因作物种植面积( 百万公顷) t a b l e1 - 4 p l a n t e da r e a so f t h em a i nt r a n s g e n i cc r o p sa l lo v e rt h ew o r l d ( m e g a h e c t a r e ) 表i - 52 0 0 3 年全球主要几种转基因作物应用比率( 百万公顷) t a b l e1 - 5 a p p l y i n gr a t e so f t h em a i nt r a n s g e n i ec r o p sa l lo v e rt h ew o r l di n 2 0 0 3 ( m e g a h e c t a r e ) 转基因玉米环境安全性及其产品成分检测技术 1 9 9 6 年全球转基因作物种植面积1 7 0 万h r n 2 ，2 0 0 2 年全球转基因作物种植面积已 达5 8 7 0 万h r n 2 ，比上年增加6 1 0 万i n n 2 ，增长11 6 ，2 0 0 3 年全球转基因作物种植面 积达到了6 7 7 0 万h m 2 ，比2 0 0 2 年增加了1 5 。其中工业化国家增加了1 1 ，发展中 国家增加了2 8 。1 9 9 6 年至2 0 0 3 年8 年间增长了3 9 倍，转基因作物成为普及应用速 度最快的农作物。 1 2 1 4 转基因种类 大部分转基因作物都带有抗病虫基因。约1 8 转基因玉米品种带有抗害虫基因， 其余的品种同时含有耐除草剂、抗虫基因。7 3 的转基因大豆、玉米和油菜含抗除草 剂基因。在2 0 0 2 年中，转基因大豆和转基因油菜均为耐除草剂品种，2 0 转基因玉米 为耐除草剂玉米，3 2 转基因棉花为耐除草剂棉花。转b t 基因作物主要是b t 玉米和b t 棉花，b t 玉米面积占转基因玉米面积的8 0 ，b t 棉花面积占转基因棉花面积的6 8 。兼抗虫和耐除草剂特性的转基因作物主要是玉米和棉花，分别占转基因玉米和转 基因棉花面积的1 8 和3 2 。全球转基因作物中兼具耐除草剂特性和抗虫特性的转基 因作物面积约占8 。 1 2 1 5 农业转基因生物市场 在世界转基因作物市场上，美国孟山都农产品公司占8 0 份额，德国安万特公司 占7 ，德国巴斯夫公司和瑞士先正达公司各占5 ，美国杜邦公司占3 。 表1 - 6 全球转基因作物产品的市场销售额 t a b l e1 - 6s a l e sa m o u n to f t r a n s g e r t i cc r o p s p r o d u c t sa l lo v e rt h ew o r l d 1 2 2 美国农业转基因作物概况 1 2 2 1 种植面积 美国是世界上种植转基因作物面积最大的国家。1 9 6 6 年至2 0 0 2 年间，美国每年转 基因作物种植面积均占全球转基因作物面积的7 0 以l - 。美国的玉米、棉花、大豆、 油菜、马铃薯、番茄、甜瓜、水稻、亚麻、甜菜、南瓜、木瓜和菊芋等作物已有可供 山东农业大学博士学位论文 商业化的转基因品种，其中已大规模商业化种植的转基因作物主要是玉米、棉花和大 豆。2 0 0 3 年美国转基因作物种植4 1 l o 万h 1 2 ，比