转 cry1Ab/cry2Aj 和 g10evo-epsps 基因抗虫耐除草剂玉米 瑞丰 125(原名双抗 12-5)

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-11-10   浏览次数:594
核心提示:双抗 12-5 转基因玉米由农杆菌介导法将抗虫融合基因 cry1Ab/cry2Aj和除草剂耐受基因 g10evo-epsps 导入受体玉米获得。
研发背景和意义:

本项目试图为我国提供新一代复合性状转基因玉米新品种。当前,跨国公司研发的抗虫耐除草剂玉米已大量推广应用,并且通过大面积推广促进了玉米生产的增产和增收,在生产上直接证明了转基因技术的重大价值。研发高性能转基因抗虫耐除草剂玉米是保护我国玉米种业、稳定我国玉米生产的重要保障。

虫害是造成玉米减产的一大重要因素。我国的各玉米产区玉米螟均有不同程度的发生,常年发生面积达一千三百万公顷,一般年份减产10%-30%,严重时减产超过50%,危害损失五十多亿千克。近年来,随着全球气候变暖,玉米螟的危害进一步加重。
       为了防治玉米虫害,人们通常使用广谱化学杀虫剂和生物杀虫制剂,但二者在实际应用中都具有局限性:化学杀虫剂会带来环境污染的问题,并导致抗药性昆虫出现;而生物杀虫制剂在环境中易降解,在生产上往往效果不稳定,需要重复施用,大大增加了生产成本。而转基因抗虫玉米技术是一种能够克服化学农药和生物杀虫剂的缺点,发扬了它们的优点的新技术。从国际转基因玉米在国际上的推广效果看,抗虫转基因玉米能够大幅度地降低化学杀虫剂的使用量,从而降低生产成本并且减少农药对环境和农作物产品的污染。
       草害是制约我国玉米生产的另一重要因素,我国每年因草害造成农作物产量的损失为1000万吨左右。除草剂的使用,为减少杂草提高农作物产量提供了重要保障。草甘膦是一种内吸传导的非选择性除草剂,由于其具有易被微生物分解,在土壤中无残留,对动物无毒害,对绝大多数植物具有灭生性等优良特性,已得到了广泛应用。但由于玉米等农作物对草甘膦敏感,使草甘膦在农作物中的使用受到极大的限制。自上世纪90年代,科学家克隆出一些抗草甘膦的EPSP合酶基因并将其导入玉米基因组中,使玉米具有抗除草剂草甘膦的特性。该性状的转基因玉米在国外得到了广泛的应用,极大地简化了杂草防治方法,降低了杂草防治成本。此外,利用除草剂防治杂草也更加有利于推广免耕技术,减少土壤和肥料的流失。 

产品特性:

双抗 12-5 是由杭州瑞丰生物科技有限公司和浙江大学联合研发的转基因抗虫耐除草剂玉米。该转基因玉米由农杆菌介导法将抗虫融合基因 cry1Ab/cry2Aj和除草剂耐受基因 g10evo-epsps 导入受体玉米获得。 cry1Ab/cry2Aj 是由两个苏云金芽孢杆菌 Bt( Bacillus thuringiensis)杀虫基因 cry1Ab 和 cry2Aj 融合而成,该基因表达的融合蛋白对主要鳞翅目害虫玉米螟、棉铃虫和黏虫高抗,同时还可以减缓害虫抗性的产生。草甘膦耐受基因 g10evo-epsps 来源于耐辐射奇球菌( Deinococcus radiodurans),其表达的 G10evo-EPSPS 可以高度耐受草甘膦。

安全性评价:

分子特征的研究表明,外源基因实际插入序列全长 11171 bp,以单拷贝单位点的形式插入到第 9 号染色体的非基因编码区,并且在不同世代之间整合稳定。Cry1Ab/Cry2Aj 和 G10evo-EPSPS 两种蛋白在叶片,花粉,花丝,秸秆,根以及种子中均有表达,且在不同世代之间表达稳定。

在环境安全方面,分别在浙江省、山东省、安徽省、四川省、吉林省、河南省和海南省等地对转基因玉米双抗 12-5 开展了田间试验。结果表明,双抗 12-5对玉米主要鳞翅目害虫玉米螟、棉铃虫和黏虫高抗,同时能够耐受至少 4 倍推荐剂量的草甘膦。对非靶标生物如蜜蜂、日本通草蛉、龟纹瓢虫、白符跳、家蚕、斑马鱼和土壤微生物等没有潜在的不利影响。外源基因的插入没有改变转基因玉米的生态适合度,双抗 12-5 在生存竞争能力、基因漂移、生物多样性、主要农艺性状等方面与常规非转基因玉米相比没有显著性差异。

食用安全性方面,转基因玉米双抗 12-5 除了表达 Cry1Ab/Cry2Aj 和 G10evo-EPSPS 蛋白以外,其关键营养成分、抗营养因子与常规非转基因玉米没有显著差异。经口急性毒性和慢性毒性试验均证明转基因玉米双抗 12-5 对动物生长和健康状况没有不良影响。Cry1Ab/Cry2Aj 和 G10evo-EPSPS 蛋白结构上对热较稳定,但其生物活性对热不稳定;两种蛋白质在体外模拟胃液中极易消化,其氨基酸序列与已知毒蛋白、抗营养因子以及过敏原没有较高的序列相似性。所以,转基因玉米双抗 12-5 对人和哺乳动物健康的影响与常规非转基因玉米没有显著性差异。

综上所述,转基因玉米双抗 12-5 在环境安全和食用安全方面与常规非转基因玉米一致,外源基因的插入没有给转基因玉米双抗 12-5 带来新的风险。


 
 
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