轉基因水稻，是指通過轉基因技術將不同品種水稻或近緣物種的抗蟲基因、抗病基因等導入某種水稻基因組內培育出的水稻品種。如：BT63轉基因抗蟲水稻等。
轉基因水稻的研究開始於20世紀後期。時至今日中國國產的轉基因水稻獲已在美國獲得食用許可。
基本介紹
- 中文學名：轉基因水稻
- 分布區域：亞洲
背景技術,發展歷程,發展現狀,市場調查,銷毀事件,商業化,食用案例,大發現,影響分析,食品安全,農業環境,研究案例,爭議評論,
背景技術
轉基因生物技術的研究，大多分布在抗蟲基因工程、抗鹽基因工程、抗病基因工程、抗逆基因工程、品質基因工程、品質改良基因工程、控制發育的基因工程等領域。如抗蟲基因工程將Bt基因導入棉花、玉米、水稻、菸草、馬鈴薯等作物，毒殺害蟲；或將膠蛋白酶抑制劑基因導入作物，干擾害蟲消化作用，而導致害蟲死亡。
發展歷程
水稻轉基因技術在20世紀80年代才有所突破，人們通過原生質體體系將外源基因導入到水稻中，並發展了直接轉化法、PEG介導法、電激法和脂質體介導法等水稻轉化方法。
20世紀90年代初，根癌農桿菌(Agrobacte— rium tumo咖ciens)轉化水稻技術的建立使水稻轉化成為一項常規的實用技術，目前絕大多數的水稻轉基因事件都是通過此法獲得的。
轉基因育種與傳統育種示意圖
轉基因育種與傳統育種示意圖國際水稻所將抗蟲基因導入水稻，育成抗二化螟、縱卷葉螟的轉基因水稻。
1995年，中國農科院開始Bt抗蟲轉基因水稻的研發工作。1999年成果通過了農業部的成果鑑定，同年開始中間實驗。
2001年，美國批准一種藥用型轉基因水稻商業化種植。
2002年，中國農科院Bt抗蟲轉基因水稻完成環境釋放，2003年到2004年進行生產性試驗。
2004年，伊朗批准Bt抗蟲轉基因水稻的商業化種植。
2004年，綠色和平組織曾在湖北展開了對轉基因水稻種植的四次調查，並於2005年4月13日發布了《非法轉基因水稻污染中國大米》調查報告。該報告認為，轉基因種植在湖北等地的種植已經非常廣泛。該組織同時將調查報告送往農業部。
2005年4月14日，農業部農業轉基因生物安全管理辦公室公布了《關於“轉基因水稻污染我國大米”的書面答覆材料》，對綠色和平的檢測結果“無法認同”，關於報告中所提轉基因水稻的種植面積、允許範圍、是否違規等問題，農業部將依據《農業轉基因生物安全管理條例》和湖北農業廳對此事的執法檢查結果進行判斷和處理。
2005年8月11日，湖北省政府委託省農業廳就“轉基因水稻事件”首次發表申明，武漢科尼植物基因有限公司、武漢禾盛種衣劑有限責任公司和華中農大新技術研發公司在承擔轉基因水稻生產性實驗過程中，“擅自擴大制種”，並責成有關單位對其進行處罰。
湖北省農業廳隨即對已種植的上萬畝轉基因水稻進行剷除，並對農民進行每畝約四五百塊錢的補助。隨後，農業部下發通知，要求全國各地加強轉基因安全監管工作。
2006年美國批准一種抗除草劑轉基因水稻的商業化種植。
2007年5月16日，一種能夠表達人類乳汁中常見蛋白的轉基因水稻通過美國農業部的批准，開始大規模種植。
2009年12月初，中國生物安全網上公布的“2009年第二批農業轉基因生物安全證書批准清單”上，出現了一直備受爭議的轉基因水稻，兩個由華中農業大學研發的抗蟲轉基因水稻“華恢1號”和“Bt汕優63”首次獲得農業部為轉基因水稻頒發的安全證書，並準予在湖北省進行種植。
2014年5月，國際非政府機構（NGO）綠色和平組織潛入華中農業大學海南實驗基地，在試圖盜竊我國轉基因水稻種子樣本時被人贓俱獲。5月5日，農業部向全國各轉基因研發單位下發《農業部辦公廳關於嚴防轉基因試驗材料流失的通知》，要求“嚴防轉基因材料遺失和被人惡意擴散，避免我國科研核心機密和種質資源材料被竊取，給國家造成不可挽回的損失”。
2015年1月4日，華中農業大學水稻研究團隊已經收到由農業部頒發的“轉cry1Ab/cry1Ac基因抗蟲水稻華恢1號在湖北省生產套用安全證書”（農基安證字（2014）第29號）和“轉cry1Ab/cry1Ac基因抗蟲水稻 Bt汕優63在湖北省生產套用安全證書”（農基安證字（2014）第30號），安全證書的有效期為2014年12月11日至2019年12月11日。同日，中國農業科學院生物技術研究所的轉基因植酸酶玉米BVLA430101，再次獲得農業轉基因生物安全證書。
2018年1月，美國FDA（食品藥品管理局）發文認定，中國國產的轉基因水稻“華恢1號”和“Bt汕優63”已在美獲得了食用許可。FDA同時認為，來源於華恢1號稻米的人類食品和動物飼料在營養成分、安全性和其他相關參數上與其無實質性差異。因此，華恢1號稻米上市前無需經FDA的額外審查和批准。
發展現狀
市場調查
2014年4月，在湖北省武漢市的一家大型超市，隨機購買了5種大米。這些大米在中國檢驗檢疫科學研究院進行檢測，檢測結果在這五種大米中，有三種含有轉基因成分。歐盟預警系統中所顯示的轉基因成分也大都是這一類型：BT63。
銷毀事件
2014年8月1日訊息，武漢當地10多畝正在大田生長的轉基因水稻已於30日被集中銷毀。
水稻是幾家農戶聯合種植的，秧苗是抗蟲稻，也就是含有轉基因成分的BT63稻苗。被集中銷毀後，當地每畝給予約1000元補貼。農戶也曾在2010年前後種植過這樣的水稻，每畝收成千把斤，成熟後賣向市場。
商業化
安全證書
2014年8月17日，中國轉基因水稻僅有的2張“安全證書”全部到期。如果續申請沒有成功，則意味著中國將沒有一種轉基因主糧擁有安全證書，更不必說商業化許可。這是中國轉基因產業化之路的一個重要時間節點。2015年1月5日，“轉基因抗蟲水稻“再次獲得由農業部頒發的農業轉基因生物安全證書（生產套用）。
國家頒發的轉基因水稻安全證書院士上書
2013年7月，中國科學院院士、華中農業大學生命科學學院院長張啟發等上書指責農業部的不作為。10月19日，“全國首屆黃金大米品嘗會”在武漢華中農業大學舉行，300多名轉基因鐵桿支持者參加了活動方所組織的報告會，並參加了設在華中農大國際會議報告廳的“轉基因大米晚宴”。
類似的轉基因大米試吃活動已在中國國28個城市開展，都是華中農業大學為活動提供所需的轉基因大米。而這一次，還加入了剛剛收割不久的、由其自身研究種植的“黃金大米”。
環保組織反對
“綠色和平”農業與食品部負責人俞江麗說，“綠色和平”一直反對轉基因水稻在中國的商業化，一旦其商業化而大面積種植，通過基因漂移作用，將對我國野生水稻品種帶來滅頂之災，而食用轉基因大米對人體的影響也尚未有定論，將13億人置於未來潛在的風險之下是難以接受的。
早在2004年，“綠色和平”曾在湖北展開了對轉基因水稻種植的調查，並在2005年4月發布了調查報告，指轉基因種植在湖北等地的種植已非常廣泛。2005年8月，湖北省農業廳發表申明，稱華中農業大學大新技術研發公司等企業在承擔轉基因水稻生產性實驗過程中，“擅自擴大種植面積”，責成有關單位對其進行處罰，並對已種植的上萬畝轉基因水稻進行了剷除。這被視作“綠色和平”與華中農業大學的一次直接交鋒。俞江麗說，很多轉基因水稻研究團隊中的成員都有雙重身份，他們既是國家機構的研究人員，又是種業公司的股東，商業化，有著明顯的利益驅動。
不過，根據了解，綠色和平組織本身就以激進的反轉基因立場而著稱，其所資助的法國科學家塞拉利尼的轉基因玉米致癌試驗因為嚴重違反科學試驗和論文規則而遭撤稿。綠色和平其以不科學態度對轉基因食品的污衊遭到了科學界的反對，並引發了超過百名諾貝爾獎得主的聯名抗議，成為了2016年最受著名的科學熱點事件之一。而根據英國著名環保作家，牛津大學研究員，前反轉基因運動領導者之一的馬克·林納斯的表述，綠色和平以及其反轉基因立場和資料均存在問題。
食用案例
華中農業大學教授、國家重大科技專項“抗蟲轉基因水稻新品種培育”項目負責人林擁軍介紹，這兩張安全證書的取得非常嚴格，不僅對白鼠做了90天餵養實驗，還做了三代繁殖實驗，結論都顯示食用轉基因大米與普通大米並無差別。
林擁軍認為，如實公布一些基本的實驗結果對打消老百姓的疑慮有好處，但應由鑑定方或農業部發布。有人提出白鼠“吃太少，與人差別大”，質疑實驗結果無法證明人食用安全，林擁軍透露，農業部正委託中國農業大學做轉基因大米的小型豬90天餵養實驗，還委託中國醫學科學院做獼猴餵養實驗，“屬於靈長類，跟人類非常近”。林擁軍還表示，食品與藥品不同，上市前無需做人體實驗，但他自己從1999年來已連續14年吃轉基因大米，至今身體無恙。
大發現
2015年6月14日報導 港媒稱，中國科學家已找到改變一種廣泛種植水稻的基因結構的方法，他們稱此舉可以降低含氮化肥使用量從而緩解中國長期得不到解決的霧霾問題。
報導稱，儘管耕地面積只占全球的7%，但中國消耗的氮肥卻占全球的1/3以上，即35%。在農業上如此大量的使用氮肥導致中國的土壤、水和空氣受到了大規模污染。
影響分析
食品安全
a.轉基因技術帶來的非預期變化
用於創造轉基因植物的技術既不精確也不準確。在轉基因操作過程當中，多個拷貝的外源基因或基因片斷經常隨機地插入作物原有的基因當中，以及造成原有基因的缺失或重排。這些情況可能導致的非有意和非預期後果包括：
破壞作物的原有基因及它們的正常功能，有可能導致產生不可預料的有毒或反營養物質；
增加或減少作物原本的毒素或致敏蛋白的表達量；
如果多拷貝同時存在時可能發生基因沉默。
因此，對轉基因稻米的安全評估必須包括到可能的非有意和非預期後果。
b.致敏性，毒性和營養價值
轉入基因的表達產物是否有毒性或致敏性，在對轉基因食品的安全評估中需要非常仔細。很多人每天會進食大量的大米，因此食品安全評估一定要進行得非常嚴格，對轉入的基因成分及其蛋白產物的最終去向要進行深入的研究。這就要求對基因及其蛋白產物在烹飪過程中的降解情況，以及它們在人體消化道中的活性表現進行評估。
對於Bt毒蛋白基因和豇豆胰蛋白酶抑制劑基因，還會有特別的健康問題顧慮，因此需要全面地進行分析。
如果抗抗生素的基因被用作基因標記物，那么透過基因轉移至微生物而導致抗生素療法失效的可能性就應成為在風險評估中的一個內容。
農業環境
轉基因稻米可能通過以下途徑對環境和農業經濟造成不利影響。
a.雜草問題
轉基因稻米對雜草稻或野生稻的基因流(植物間通過交叉授粉而發生的基因流動)將是有害的。如果基因流將外源基因轉入到雜草稻和/或紅稻中，可能會增加它們的競爭優勢而使其變得更為麻煩，農民將為殺死它們而施用更多的有毒化學品。例如，抗蟲或抗病基因的轉入將會增加紅稻的競爭優勢。
b.野生稻
在有野生稻分布的栽培稻種植地區，它們之間的基因流也遲早會發生。野生稻的基因庫將因此而被污染，從而損害野生稻生物多樣性的保育工作。轉基因栽培稻與野生稻的雜交後代可能會使原始類型的野生稻種群滅沒，導致它們滅絕。野生稻種的消失將是遺傳資源的重大損失，這也將會威脅到未來的育種和糧食安全，因為作物育種需要依賴於多樣性的遺傳資源。
c.非轉基因栽培稻
非轉基因稻米會被基因流污染，這將危及非轉基因稻米的供給，擾亂市場從而可能帶來經濟損失。
d.對非靶標生物的影響
是否會對非靶標生物產生影響是對抗蟲轉基因稻米評估中的一項重要內容。非靶標生物是指那些受到毒素影響卻不是原本要對付的物種，它們可能直接攝入含有毒素的花粉或植物殘體，也可通過間接途徑，如捕食吃了毒素的昆蟲。這可能會減少重要物種的數量，或是減少自然中那些幫助控制害蟲的益蟲的數量，從而危害到整個生態系統。
有科學證據，特別是來自於Bt玉米的研究表明，其對非靶標生物的間接影響是一個真實存在的問題。抗蟲轉基因稻米的種植也可能會帶來生態上的影響，如可能會傷害到家蠶這種吐絲的經濟昆蟲。Bt毒素可以在土壤中積累，它對土壤生態有什麼樣的影響還是個未知數。對CpTI影響的研究遠少於Bt毒素，但其對非靶標生物的間接影響也是一個令人擔憂的問題。
e.害蟲產生抗性
稻米害蟲對抗蟲轉基因稻米的Bt毒素產生抗性也是有可能的。由於這種擔心，使得人們認為要採取一定的管理措施以避免在Bt棉花和玉米身上發生這樣的問題。其關鍵是要求建立“避難所”，即種植一定面積的非Bt作物使得對Bt敏感的種群得以生存，或是限制轉基因作物的種植數量。然而，對於Bt稻米，管理措施卻不那么容易被實現。因為對於很多的小農戶來說，留一小塊地種植不同的非轉基因稻米是不太可行的。
而對於CpTI，就很少考慮抗性是否會影響它的效率以及如何緩和這種抗性。
研究案例
華中農業大學抗蟲轉基因水稻“華恢1號”和“Bt汕優63”
2009年12月初，中國生物安全網公布“2009年第二批農業轉基因生物安全證書批准清單”，兩個由華中農業大學研發的抗蟲轉基因水稻“華恢1號”和“Bt汕優63”，首次獲得農業部為轉基因水稻頒發的安全證書，並準予在湖北省範圍內進行種植。
各方質疑
由於關乎國民健康和糧食主權問題，“轉基因”一直是輿論爭論的焦點，然而，農業部為這兩個轉基因水稻品系頒發生產套用安全證書的過程，公眾並不了解，因而對轉基因糧食安全問題產生疑慮和不安。據中國青年報報導，對於安全證書的頒發過程，農業部只提供了一份簡短的書面回復。根據這份回復，證書發放是“經過嚴格的實驗研究、中間試驗、環境釋放、生產性試驗和申請生產套用安全證書等5個階段的多年安全評價，依據農業轉基因生物安全委員會評價結果”作出的決定。
中科院植物研究所首席研究員蔣高明、綠色和平食品與農業項目主任方立峰對此也提出一系列質疑，包括“何時獲得批准”、“為何不公開轉基因生物安全委員會專家名單”、“環境與食品安全方面的專家是否參與討論”、“是否會諮詢其他利益相關者”等。請求公開專家名單卻無人理睬，這讓很多人開始懷疑這一切“是暗箱操作”，與轉基因相關的整個共同體的失聲，成為人們質疑的重點。
通過安檢
該實驗室在回復給書面報告中表示，農業部向該校發放的轉基因水稻“華恢1號”和“Bt汕優63”的安全證書，簽發日期為2009年8月17日，有效期5年，適用地為湖北。
該品系的研發工作於1995年開始，1999年成果通過了農業部的成果鑑定，同年開始中間實驗，2002年完成環境釋放，2003年到2004年進行生產性試驗。整個安全評價程式是根據國家《農業轉基因生物安全管理條例》等有關法規的要求，參照國際食品法典委員會《轉基因植物風險評估指南》等國際通用準則進行的。歷時10年的安全評價，經過農業轉基因生物安全委員會審定通過而最終獲得了安全證書。
此外，實驗室表示，安全評價是由國家相關管理部門組織專家獨立進行，參加評價的專家名單、專家的學科構成以及是否諮詢過其他利益相關者，作為相關成果的研發單位，其並不掌握。
該實驗室稱，人類認識Bt蛋白的來源生物蘇雲金芽孢桿菌已有100餘年，安全使用Bt蛋白作為生物殺蟲劑有70多年。
該實驗室承諾，轉基因水稻一旦批准商業化種植，實驗室研究者的米缸里肯定都是轉基因大米。
爭議評論
關於轉基因水稻存在一定爭議。中國科學院院士、華中農業大學生命科學學院院長張啟發對轉基因水稻表示支持，2013年7月，中國國61名兩院院士聯名上書國家領導人，請求儘快推進轉基因水稻產業化。
國際農業生物技術套用服務組織(International Service for the Acquisition of Agri-biotech Application,ISAAA）主席CliveJames博士在2009年12月4日出版的《國際農業生物技術周報》（CropBiotech Updata）上撰文指出，中國政府批准轉基因水稻和玉米是一項里程碑式的決策，顯示出中國正在打造轉基因關鍵作物的“三駕馬車”。
