基因工程及其产品安全性管理

1、基因工程及其产品安全性管理第1页/共46页第2页/共46页1 全球转基因技术研究与应用情况 在转基因作物商业化的第一个12年(19962007)中，由于能得到持续稳定的收益，农民种植转基因作物量逐年增加。 2007年，全球转基因作物种植面积增长率达12 ，即增加1230万公顷(3000万英亩)，达到1.143亿公顷。 China Biotechnology,2008,28(2):1-10第3页/共46页2007年转基因作物全球分布 序序号号国家国家面积面积(百万公顷百万公顷)转基因作物种类转基因作物种类1美国美国 57.7大豆、玉米、棉花、油菜大豆、玉米、棉花、油菜2阿根廷阿根廷 19.1大豆

2、、玉米、棉花大豆、玉米、棉花3巴西巴西 15.0大豆、棉花大豆、棉花4加拿大加拿大 7.0油菜、玉米、大豆油菜、玉米、大豆5印度印度 6.2棉花棉花6中国中国 3.8棉花、番茄、白杨、甜椒棉花、番茄、白杨、甜椒7巴拉圭巴拉圭 2.6大豆大豆8南非南非 1.8玉米、大豆、棉花玉米、大豆、棉花9乌拉圭乌拉圭 0.5大豆、玉米大豆、玉米China Biotechnology,2008,28(2):1-10第4页/共46页2009年种植转基因作物的面积 美国 9.6亿亩 巴西 3.21亿亩 阿根廷 3.195亿亩 印度 1.26亿亩 加拿大 1.23亿亩 中国 5550万亩 巴拉圭 3300万亩 南非

3、 3150万亩 第5页/共46页到2015年转基因作物的利用增加全球作物生产力，在改进粮食、饲料、农产品安全等可持续作物生产系统的同时，保护生物多样性；帮助减轻贫困和饥饿；降低农业对环境的影响； 缓解气候变化并且降低温室气体排放；有助于低成本高效率的生物燃料生产。China Biotechnology,2008,28(2):1-10第6页/共46页转基因作物的全球价值 2007年，英国Cropnosis咨询公司评估转基因作物的全球市场为69亿美元，占2007年422亿美元的全球作物保护市场的16 ，以及2007年全球商业种子市场340亿美元中的20 。 这69亿美元的转基因作物市值包括32亿美

4、元的转基因玉米，26亿美元转基因大豆，9亿美元转基因棉花和2亿美元的转基因油菜。China Biotechnology,2008,28(2):1-10第7页/共46页第二节 基因工程的安全性问题 第8页/共46页1 基因工程产品对人类健康的安全性基因工程产品对人类健康的影响是基因工程安全性评价十分重要的内容：潜在的致敏性 新基因产生的蛋白质可能是致敏原。第9页/共46页非预期效应 新基因的转入或基因操作可能导致受体基因的失活或表达改变，或沉默的毒素基因表达。第10页/共46页转基因食品基因水平转移对健康的影响 实验 表明，消化的DNA有转移到肠道细菌或重组DNA转移到人体细胞的可能性。 欧盟从

5、2005年起禁止耐抗生素基因作为标记基因，以预防发生的耐药菌株在人或动物肠道细胞内产生耐药性。第11页/共46页转基因食品中重组DNA对健康的影响 食品加工过程与胃肠道对DNA的裂解均降低了编码外源蛋白质的完整基因转移到肠粘膜的可能性。第12页/共46页食品营养成分改变对人群营养的影响 转基因食品的营养成分可能会改变。 第13页/共46页2 基因工程对生态系统的安全性转基因生物对生物遗传多样性的可能影响 目标基因可能通过天然杂交向目标生物的近缘野生种逃逸，从而引起生物多样性的降低和野生资源的退化。 转基因生物具有更高的产量、更好地品质，加剧植物遗传多样性的流失。第14页/共46页转基因生物对物

6、种多样性的影响 转抗除草剂基因 改变田间杂草的物种多样性 产生抗除草剂的杂草 转抗虫基因 产生耐性强的虫类，对天敌也有一定的毒害。第15页/共46页 转基因植物对生态系统多样性的影响 第16页/共46页3 转基因生物与农业生产的安全性 基因漂移：转基因生物中的目标基因，在生物的个体、种群甚至是物种间自发移动的过程。 第17页/共46页加大拿“超级杂草”事件 1995年，加大拿首次商业化种植转基因油菜。但种植后的几年里，其农田里发现拥有多种耐抗除草剂特性的野草化油菜的植株。 如今同时拥有三种以上抗除草剂性质的野草化油菜在加大拿的草原和农田很普遍。 这样的油菜很难去除，而且通过交叉传粉等方式污染同

7、类物种，使种质资源遭到破坏。 第18页/共46页中国转Bt棉事件 2002年，在国内的“转基因生物与环境学术研讨会”上提出关于Bt棉在中国对环境影响的调查概要中指出，美国孟山度公司的转Bt棉破坏了中国原有的昆虫生态平衡，使农民长期依赖有害的杀虫剂，从而破坏了环境。 据估计，转Bt棉的产量大约占中国棉花总产量的35%，面积约150万公顷，而其中2/3的转Bt棉种子有孟山度公司提供。第19页/共46页4 基因工程与伦理道德 基因科研活动及基因信息采集管理的问题 基因治疗问题 基因增强的伦理问题第20页/共46页第三节 基因工程的安全性评价 对农业转基因生物实施安全性评价是安全管理的核心和基础，它包

8、括生态安全性评价和食品安全性评价两个部分。第21页/共46页1 基因工程生态安全性评价1.1 生态安全性评价指标 生存竞争性 转基因植物与常规作物在生长势、种子活力、越冬能力及非目标的抗病、抗逆能力等地差异 基因漂移 第22页/共46页对非靶标生物的影响育性和繁殖能力，遗传变异能力、转变成有害生物的可能性影响生态学范围的功能外源基因产物的特性及其稳定性所转基因的稳定性，因插入突变、位点效应。基因多效性及次级效应所导致的转基因植物与受体植物在表型与基因型的不同之处。第23页/共46页1.2 生态安全性评价方法 目的基因在GMO内的表达检测 DNA检测、RNA检测、蛋白质检测 转基因植物效果检测

9、生理分析、遗传分析 对非靶标生物的影响 昆虫、野生或近缘种、微生物、GMO植物或残渣第24页/共46页2 食品安全性评价2.1 评价原则 实质等同性原则 转基因生物生产的产品与传统产品如果具有实质等同性，则认为是安全的。 个案分析原则 主要针对不同基因、不同转化事件、不同环境条件的个案分析。第25页/共46页2.2 基因工程食品安全性评价内容与步骤 2.2.1 评价内容 潜在致敏性 非预期效益 基因水平转移对健康的影响 重组DNA对健康的影响 食品营养成分改变对人群营养的影响 第26页/共46页2.2.2 安全性评价 基因水平评价 1999年国际食品法典委员会公布引起过敏反应的8类致敏食物：蛋

10、、奶、花生、大豆、小麦、坚果、鱼、甲壳类。 首先判断目的基因是否来源于这些致敏食物；外源基因的插入方式，插入位点的不同可造成不同程度的基因改变，引起非预期效应。 第27页/共46页食品安全性检测与评价 包括转基因生物的表型特征、营养成分、致敏性和毒素等。售后安全性评价第28页/共46页3 常用方法 序列分析及功能基因组学方法 特异性血清筛选试验 靶向血清筛选试验 模拟肠胃消化试验 动物模型试验第29页/共46页第四节基因工程安全管理第30页/共46页1 生物安全管理 生物安全：转基因技术及遗传修饰体对动植物、人类健康及遗传资源和环境造成不利影响甚至危害的安全问题。第31页/共46页转基因生物及

11、其产品的生物安全问题包括： 食品安全 (food safety) 生态风险 (ecological risk) 社会伦理道德 (social and ethic concern) 转基因产品的标识和鉴定 (labeling and detection) 公众接受程度 (public perception) 生物安全的管理与法规第32页/共46页1.1 生物安全管理的内涵和目标1.2 管理模式 宽松型的管理模式 美国、加拿大为代表 第33页/共46页严厉型的管理模式 以欧盟为代表中庸型的管理模式第34页/共46页2 中国转基因生物的安全管理 1993年12月 基因工程安全管理办法 1996年7月

12、 农业生物基因工程安全管理实施办法第35页/共46页 2006年，将转基因生物新品种培育重大专项列入国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020年）。 2008年7月，国务院批准启动了转基因生物新品种培育重大专项。 2009年6月，国务院发布促进生物产业加快发展的若干政策，提出“加快把生物产业培育成为高技术领域的支柱产业和国家的战略性新兴产业”。 第36页/共46页 2010年中央1号文件提出，“继续实施转基因生物新品种培育科技重大专项，抓紧开发具有重要应用价值和自主知识产权的功能基因和生物新品种，在科学评估、依法管理基础上，推进转基因新品种产业化”。第37页/共46页安全等级的划分：

13、对人类健康和生态环境尚不存在危险 对人类健康和生态环境具有低度危险 对人类健康和生态环境具有中度危险 对人类健康和生态环境具有高度危险第38页/共46页 思考：思考： 转基因生物利用前景及其安全性转基因生物利用前景及其安全性第39页/共46页第40页/共46页加大拿“超级杂草”事件 1995年，加大拿首次商业化种植转基因油菜。但种植后的几年里，其农田里发现拥有多种耐抗除草剂特性的野草化油菜的植株。 如今同时拥有三种以上抗除草剂性质的野草化油菜在加大拿的草原和农田很普遍。 这样的油菜很难去除，而且通过交叉传粉等方式污染同类物种，使种质资源遭到破坏。 第41页/共46页中国转Bt棉事件 2002年，在国内的“转基因生物与环境学术研讨会”上提出关于Bt棉在中国对环境影响的调查概要中指出，美国孟山度公司的转Bt棉破坏了中国原有的昆虫生态平衡，使农民长期依赖有害的杀虫剂，从而破坏了环境。 据估计，转Bt棉的产量大约占中国棉花总产量的35%，面积约150万公顷，而其中2/3的转Bt棉种子有孟山度公司提供。第42页/共46页中国转Bt棉事件 2002年，在国内的“转基因生物与环境学术研讨会”上提出关于Bt棉在中国对环境