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转基因水稻热区外源基因漂移的检测 　　[摘 要]随着转基因技术的迅速发展，越来越多的转基因作物被培育出来。转基因作物的外源转基因通过花粉传播向非转基因作物的漂移，从而可能导致一系列生物安全问题。因此，本文利用PCR 方法检测与研究Bt转基因水稻向常规稻（ 花粉受体）的外源基因漂移频率。结果表明，转基因水稻向常规品种的漂移频率很低，一般在2.0%以下，随距离的增加也呈现下降的趋势，在40m处开始无法检测到含外源基因的个体。如此近距离条件下获得的低转基因漂移频率表明， 对于严格自花授粉的水稻而言， 通过一定的隔离措施， 能有效地降低由花粉介导的转基因漂移导致的非转基因种子混杂，确保生态安全。 　　[关键词]Bt转基因水稻 基因漂移 PCR 检测 生态安全 　　中图分类号：Q41.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0176-03 　　1 前言 　　1.1 转基因植物基因漂移 　　转基因植物基因漂移是指外源基因通过花粉授精杂交、种子传播等途径在种群之间扩散的过程[1]。其中外源基因是泛指转化进入植物细胞内的非内源性的基因，在本试验中Bt基因为水稻的外源基因，Sps为水稻的内标准基因。 　　当转基因植物基因发生基因漂移的时候，会产生一些难以预料的结果，比如超级杂草、超级害虫、危害生物多样性等等。如由于基因漂移，抗虫外源基因水稻转入其它同源或近源物种如杂草稻，会增加它们的竞争优势，也可能会产生入侵和破坏力更强的杂草。墨西哥玉米受污染事件[2]。 　　1.2 转Bt基因水稻的研究现状 　　苏云金杆菌（Bt）属于革兰氏阴性的孢子细菌，能产生具有高度特异性杀虫性的杀虫结晶蛋白（insecticidal crystal protein ， ICP）。ICP被靶标昆虫取食后在中肠的碱性和还原性环境中降解为D2EF= 左右的活性肽，并与昆虫受体蛋白结合，引起细胞膜穿孔，破坏细胞渗透平衡，导致细胞肿胀破裂、昆虫瘫痪或死亡[3]。ICP对敏感害虫具有专一性强、效果好等优点，且对人畜安全。 　　2OO9年，国家农业部在“第二批农业转基因生物安全证书批准清单”中，公布了批准转colAb/crylAc基因抗虫水稻华恢1号、转crylAb/colAc基因抗虫水稻Bt汕优63在湖北省生产应用的安全证书。我国南方既是野生稻的主要起源地之一，又是水稻的主产区，大量的种植面积和复杂的稻田生态环境，使得环境生物安全的研究十分重要，对此已有大量的相关研究[4]。 　　Wang等 以含有bar基因的转基因水稻为供体，研究了转基因水稻中外源基 向野生稻的漂移，结果表明，距离为0～1 m时漂移率为11% ～18% ，250 m时仅为0.01% ；Jia等 也以含有bar基因的转基因水稻为供体，以杂交水稻所用的多个不育系材料为受体，于2002和2003年在广州和三亚进行了研究，结果显示，在0 m区域，bar基因漂移到不同的不育系材料的频率有明显差异，漂移率为3.145% ～36.1 16%[5]。 　　1.3 选用水稻做实验研究的目的 　　水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全球约三分之一以上的人口以稻米为主食，仅我国就有7-8 亿人[6]。水稻也是我国最大的粮食作物，常年播种面积约为3100 万hm2，总收获量在2亿t 左右，约占我国粮食总产量的40%，因此水稻在我国的农业生产中占有举足轻重的地[7]。我国已经育成具抗虫基因（如Bt和CpTI基因）、抗病基因（Xa21）和抗除草剂基因（bar， EPSPs）的转基因水稻品系， 它们的商品化生产正等待着国家的批准（Jia， 2002）[8]。因而， 对转基因水稻， 尤其是那些已经接近商品化生产的转基因水稻和非转基因水稻之间的基因漂移进行研究和评估， 是当前一项非常紧迫的任务。 　　因此，本实验的目的是通过检测转基因水稻及其非转基因亲本在自然条件下的近距离转基因漂移频率， 估测在田间生产的自然条件下水稻转基因逃逸漂移的可能性及其频率。 　　2 材料与方法 　　2.1 实验材料 　　本实验采用了抗虫转基因（Bt）水稻品系和常规非转基因水稻。本实验所用的转基因水稻及其非转基因亲本的开花期均相同。所用实验试剂及实验设备由上海天祥质量服务技术有限公司提供。 　　2.2 田间实验设计和取样 　　水稻植株种植在海南省三亚市（18.33°N， 109.52°E）。水稻种植的面积为40m×50 m， 其左边种植非转基因品种。管理方法按照常。 　　于种子成熟期， 按照A和B、B和C，三线夹角40°由左至右的方向随机收获共约54，000粒成熟种子进行杂种鉴定， 以评估该行转基因杂种出现的频率，每一实验线上按照1 m、2 m、5 m、10 m、20 m、40m的距离随机采取成熟种