转基因棉花环境安全性研究进展.doc

转基因棉花环境安全性研究进展 ? ????随着转基因技术的大力推广与发展．转基因产品在给人类带来巨大经济利益的同时．食品与环境安全的问题备受社会关注。其中转基因棉花大面积种植尤为重要．利益与安全应该同步发展与推广才能得到人们认可。2008年，全球共有10个国家（前5位包括：美国、阿根廷、巴西、印度、加拿大）增加种植了混合型转基因棉花，其中美国种植转基因棉花达78%：印度多数种植转Bt基因棉花，种植面积占印度种植棉花总面积的82%m。种植的转基因棉花既是主要的纤维经济作物．同时也是仅次于大豆的重要油料和蛋白质作物．全球种植转基因棉花的面积为2100万hm2．位居种植转基因农作物物种的第3位，而国内种植转基因棉花的面积达到530万hm2。北美地区和澳大利亚是种植转基因抗除草剂棉花面积最大的地区与国家，在2007年孟山都第二代抗草甘膦棉花在美国与澳大利亚种植面积达80×104 hm2。抗除草剂有效解决棉花杂草的危害，并扩大除草剂施用范围，降低了除草费用．达到低投入和高产出的目的。因此，在广泛种植转基因棉花过程及生产应用中存在风险随之产生，主要包括：抗除草剂棉花有成为杂草的可能：基因漂移威胁棉花近缘物种：转基因棉花的应用会加速害虫抗性进化：转基因棉花对非靶标有益生物的影响：转基因棉花对土壤生态环境的影响。笔者旨在对转基因棉花的研究情况进行综述、讨论及展望。 1??种植转基因棉花的优势 1.1??种植转Bt基因棉花对环境的影响 ????首先．经过长时间种植转Bt基因棉花对环境影响较明显：棉田中的益虫增多，周围其他农田受益，整个农田生态系统呈良性发展态势。Bt基因具有天然杀虫特性，能够杀死害虫中的蛋白质。在国内主要防治棉铃虫．对其他害虫也有间接防治效果，在转基因棉花田中瓢虫、蜘蛛和草蛉等益虫的数量都出现上升．它们会捕食蚜虫等害虫，从而间接起到防治虫害的效果。同时不仅是转基因棉花田受益，这些益虫还会进入邻近的大豆、花生、玉米等非转基因作物田．使整个地域的农田生态系统向有益方向发展。转Bt基因抗虫棉对鳞翅目靶标害虫具有良好的控制作用，减少了化学杀虫剂的使用，降低了对环境的污染，保证了人畜的安全，提高了农民的收益。Mat in等研究发现，印度转基因棉花单产相对增加34.3%．而中国只增加6.11%．美国更少．仅为2.36%。朱行等通过对印度种植转基因棉花研究发现，种植转基因棉花单产增加31%．杀虫剂使用量减少39%．利润增长88%，同时还保护环境，增进健康。Huang对农户种植Bt抗虫棉与非转基因棉的成本收益进行比较指出．农药施用量大幅度减少．转基因技术显著减少了对环境和农民身体健康所造成的危害。转基因抗虫棉在中国普及以后，每年用于防止棉铃虫类害虫的化学农药的使用量减少1.5万t．相当于中国化学杀虫剂年生产总量的7.5%左右：棉农的劳动强度和防治成本显著下降．棉农中毒事件降低了70 %-80%．棉农生命健康得到了有力的保障，促进了民生质量提高。但韩艳旗等提出．因技术进步所产生的“农业踏车效应”朝不利于农民福利的方向发展，包括我国棉农在内的各国棉花生产者都因种植转基因棉花而在经济利益上遭受显著损失。 1.2棉田生态环境的变化 ????棉田生态环境得到明显改善。由于棉田用药量大幅度下降，棉田昆虫种类数量增多，益虫与害虫动态平衡趋于协调，维护了棉田原生态的多样性。棉田棉铃虫口密度急剧下降．棉田可输出害虫数量减少，减轻了大范围内玉米等其他作物的外来虫口数量，在更大的范围内使得农作物受益。在国内北方6省份采用抗虫棉对棉铃虫进行控制．不仅有效地控制了棉花上棉铃虫的危害，而且其他作物上（如玉米、大豆、小麦、花生、蔬菜等）的棉铃虫种群数量比原先大为减少．但转基因棉对甜菜夜蛾的抗性不强。还有研究表明，种植转Bt棉花破坏了棉铃虫在华北地区季节性多寄主转换的食物链，压缩了棉铃虫的生态地位，不仅有效地控制了棉铃虫对棉花的危害，而且对棉铃虫在其它宿主作物（玉米、大豆、花生和各种蔬菜等）上的发生与危害起到了抑制的作用．同时也降低棉花杀虫剂的总体需求。但Bt棉花对地方农业生态系统中的其它非靶标节肢动物（如杂食性害虫）的长期影响，仍有待进一步评估分析。 1.3转基因棉的潜在安全性 ????虽然对转基因农作物的安全性已经开展了大量深入而广泛的研究．但其潜在的安全性问题至今尚无定论。对转入的双价抗病基因的棉花种子越冬能力有显著提高[21]。对于转基因棉的生物特性而言也有很大的提高．张兴华等对转双价(Chi+Glu)基因抗病棉栽培地生存能力的研究得出，转双价棉较非转基因棉在棉花吐絮期株高、平均单株籽棉增产、单株皮棉增产、种子发芽率及种子的发芽势5个指标呈差异极显著，显示转双价棉花在栽培地的生存竞争显著提高。王志伟等对外源抗虫基因对转基因抗虫杂交棉正反交的影响研究结果表明．转基因抗虫