转基因大豆的研究进展及中国大豆产业的发展

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转基因大豆的研究进展及中国大豆产业的发展荣非1,王罡1,季静1,曹越平2,邱丽娟彳(1.天津大学天津大学环境科学与工程学院,天津300072;2.上海交通大学农业与生物学院,上海200436;3.屮国农业科学院作物科学研究所,北京100081)摘要:大豆原产我国,至今己有5000年的种植史,在国内各地均有种植。但国内大豆种植产业并不乐观,1996年以前中国是世界上最大的大豆生产和净出丨I国,而目前屮国却是世界上最大的大豆进口国,追其原因,主要是因为转基因大豆的出现。本文在介绍转基因大豆国内外研究进展的基础上,介绍了国内转基因大豆产业的发展现状,并对转基因大豆的发展前景及国内大豆产业的发展的前景进行了讨论。关键词:大豆;转基因;种植现状;发展前景中图分类号:S-1Researchofgeneticallymodifiedsoybeansandthedevelopmentprospects11123RONGFei,WANGGang,JIJing,CAOYueping,QIULijuan'(1.Schoolofenvironmentalscienceandengineering,TianjinUniversity,300072;2.SchoolofAgricultureandBiology,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200436;3.ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100081ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100081)Abstract:SoybeansoriginatedfromChina,andithadbeenplantedmorethan5,()00years.However,thedomesticsoybeanindustryisnotoptimistic,Chinawasthelargestsoybeanproducerandexporterintheworldbefore1996,butnowChinaistheworld'slargestsoybeanimporterbecauseoftheemergenceofgeneticallymodifiedsoybeans・Thispaperbrieflydiscussthestatusofthedevelopmentofgeneticallymodifiedsoybeansindustry,basedontheintroductionofgeneticallymodifiedsoybeansworldwidedevelopmenthistory,andtheprospectsforthedevelopmentofgeneticallymodifiedsoybeansandthedevelopmentofthedomesticsoybeanindustrywerediscussed・Keywords:soybeans;geneticallymodified;plantingstatus;developmentprospects0引言上世纪70年代重组DNA技术创建,1983年获得了第-•株转基因烟草,转基因作物开始飞速发展。而且随着转基因技术的FI趋成熟,转基因作物先己经市实验试验阶段进入商品化发展阶段。大豆的转基因研究就是国内外植物分子生物学研究的热点之一。转基因大豆己成为世界大豆主产国大豆产业发展的主要动力。本文简单阐述介绍了全球转基因大豆的发展历程及现状,并对转基因大豆的发展前景进行了讨论。基金项「I:国家转基因生物新品种培育重大专项(20I1ZX08004-001)作者简介:荣非(1990-),男,在读硕士,研究方向:植物转基因通信联系人:王罡(1964-),男,博士生导师,研究方向:植物耐盐碱基因、植物基因工程.E-mail:wanggangtjdx@126.com1全球转基因大豆的发展概况转基因大豆是世界上最早被商品化、推广应用速度最快的转基因作物之一[1]。1984年,大 豆的遗传转化研究首次被报道[2,3]。1988年Hinchee报导第一例转基因大豆植株诞牛,1996年转基因大豆被批准进行商业化生产。第一年美国转基因大豆的种植面积为40万公顷,占该国大豆种植总面积的1.6%,到1997年仅一年时间就增至360万公顷,占该国大豆种植总面积的14%;至2011年,美国抗草甘麟转基因大豆所占比例已提高到94%,增长了近60倍[4]。全球转基因大豆的发展也正在迅速进行着[5]。2012年全球转基因大豆种植面积已经达到10875万公顷。—种植面积——同比增速图1世界转基因大豆种植面积增长率(2007年到2010年)Fig・1Worldtransgenicsoybeanacreagegrowthrate(2007to2010)与世界转基因大豆迅猛发展形成鲜明对比的是,在最近的10多年里,中国从传统的大豆出口国转变为进口大国。中国大豆产量也由原来的世界第一,退居为继美国、巴西和阿根廷之后的世界第四,中国在国际大豆贸易中的地位发生了戏剧性的下降[6]。2转基因大豆的研究进展从第一棵转基因大豆的诞生到现在,大豆的遗传转化效率仍未得到提高。主要是由于大豆离体组织培养再生难,再生体系尚不完善,致使大豆遗传转化效率普遍偏低。现就大豆转基因的研究进展进行一个简要的简述。大豆遗传转化再生体系研究植株再生途径有两条:--条是器官发生,另一条是胚胎发生。2.1器官发生的植株再生70年代,Ki-mall等首次报道通过大豆下胚轴产生不定芽,带芽下胚轴再培养产生根得到植株。吉林省农科院用下胚轴在改良的MS培养基上经愈伤诱导再生植株。80年代后有关大豆愈伤诱导经器官发生再生植株的报道口趋增多。越来越多的研究发现影响大豆外植体产生愈伤组织和器官发生再生植株的因素较多,激素种类及其配比影响很大。隋德志等采用8种激素各5个水平研究表明,生长素类2,4一滴丁酯0.5-10.Omg/kg对愈伤组织诱导效果较好,TAAO.2一10.0mg/kg和IBA0.2一2.0mg/kg对诱导根分化效果好;分裂素类KT1.0mg/kg和BAI.Omg/kg对芽分化有利;2,4—滴丁醋0.5mg/kg+KTl.Omg/kg的激素配比诱导愈伤效果好[7]。周思君等发现加入IBAO.卜5.Omg/kg可使小苗快速、高频率生根,生根培养基釆用蔗糖浓度降低为2%的Ms或BS培养基[8]。张东旭等探讨了激素种类、浓度、诱导时间等因素对胚尖生长过程的影响,为建立良好的大豆遗传转化受体系统建立了基础[9]。刘翠等以MYB转录因子GmPHRl为目的基因,比较农杆菌介导大豆不同外植体的遗传转化技术,为大豆 转基因育种提供了技术支撑[10]O胡凤等以口贡冬豆为试验材料,采用口来水和固体培养基对大豆组培再生枝进行生根诱导培养,测定了两种培养条件下的生根速率、根数暈、根长度及移栽到土壤后植株的成活率,为组培苗生根方法的改进提供了参考[11]。2.2体细胞胚发生的植株再生75虽己报道诸多大豆分生组织培养可产生再生植株,但从诱导的愈伤组织再生完整植株仍较困难,频率很低。Phillips等在大豆悬浮培养中观察到体细胞胚胎的形成,但未得到完整植株。直到Christianson等仃953)用未成熟胚的胚轴成功地建立具有再生能力的培养之后,大豆组织培养才取得突破性进展,他们最先从体细胞胚中获得一棵植株。随后Lippmann等(1954)、Lazzeri等(1985)都诱导了体细胞胚胎发生。王晓春等以球形期大豆体细胞胚为材80料,对其继代增殖,萌发及再生植株进行了研究[12]。雷海英等以晋豆19号下胚轴,上胚轴研究了激素配比,接种方式等对再生频率的影响[13]。何禹璇等对冃前大豆体细胞胚胎再生体系的组织学和遗传转化的研究进展进行了总结,分析了大豆体细胞胚胎组织培养和遗传转化的影响因素[14]。现在大豆体细胞胚发生并产生再生植株的报道国内外均有不少,但如何进一步高频率、同步化诱导体细胞胚产生和调节体细胞胚正常生长、快速萌发和高频再生85植株,有待深入研究。2.3原生质体培养再生自从80年代末期原生质体培养获得突破,植株大豆原生质体培养诱导再生植株一直为研究者所关注[15]o早期,Kao等仃970)、M订let等(1971)由悬浮培养大豆细胞分离原生质体获得愈伤组织。1988年卫志明等首次报道用幼荚子叶原生质体培养产生再生植株,并获得90其正常结实的植株及成熟种子。罗希明等(1990)、Dhir等(1991)培养幼荚子叶原生质也得到植株。这些植株是通过器官发生的。肖文言等(1993)从原生质培养经胚胎发生高频植株。杨明亮等为在大豆育种改良中克服远缘有性杂交不亲和性和创新种质,介绍了原生质体融合技术在大豆遗传改良方面的作用,探讨了大豆原生质体融合的途径和方式。目前,大豆原生质体培养再生植株的报道虽有所增加,但其所用原生质体来源的取材范闱不广,经胚胎发生95再生植株仍报道不多,再生植株的频率还很低。2.4花药和花粉培养再生植株利用花药和花粉培养获得单倍体植株对植物育种意义重大[16]oIvers等(1974)早期培养大豆花药获得不完整的类胚结构。该项研究国内也开展多年,并获得了完整的花粉植株(Zn=20)o但大豆花药体细胞组织在培养中很容易产牛愈伤组织,使获得的愈伤倍性混杂,限制100了单倍体研究进展。刘德璞等培养游离的花粉粒获得愈伤,但无再生植株。迄今花药和花粉培养尚未开发出完全可以实际应用的产物。3大豆遗传转化的主要方法根据植物遗传转化的原理,可以将植物遗传转化方法分为三大系统:载体转化系统,包括农杆菌介导法(根癌农杆菌Ti质粒和发根农杆菌R1质粒)和植物病毒载体法;种质转化系105统,包插花粉管通道法、胚囊和子房注射法、萌动种胚浸泡法;DNA直接导入的基因转化系统,包括物理法(基因枪法、超声波法、电激法等)和化学法(PEG法、脂质体法)。目前用于大豆的转基因方法国外主要以农杆菌介导法、基因枪法为主;国内主要是超声波辅助农杆菌转化法和花粉管通道法。其它直接介导法应用较少。 -3- 3.1农杆菌介导法(Agrobacteriummediated)3.1.1农杆菌发展简介农杆菌介导法是获得笫一个转基因植物的方法。1988年Hinchee等首次报告了农杆菌成功转化大豆的事例,他们以子叶为受体材料,gus(p—glucuronidase基因)为报告基因,筛选nptH(neomycinphosphotransferaseII)基因,抗生索筛选后获得的植株屮有6%是转基因植株[17]0日前普遍认为Ti质粒或Ri质粒的T—DNA区、Vir区与农杆菌染色体基因间的相互作用和协作使T—DNA区和在其中插入的外源基因从农杆菌转入植物细胞,T—DNA的转移过程至少包括4个步骤:(1)农杆菌积聚;(2)农杆菌致毒系统的诱导;(3)T-DNA转移复合物的形成;(4)T—DNA转入并且整合入植物基因组。目前,大豆农杆菌转化多采用的是改良叶盘法,外植体主要是子叶、下胚轴和子叶节。用农杆菌介导进行大豆的转基因研究是从野生型菌株开始的。2002年,王罡等研究了大豆基因型对根癌农杆菌的敏感性,认为不同大豆基因型对根癌农杆菌的敏感性存在显著羞异|18|oYanB等用农杆菌转化未成熟合子,经体细胞胚再牛系统获得了转基因大豆植株[19]。在初始大豆转化体内T—DNA的整合与gus—intron基因的表达被Southern杂交与GUS试验证实。KeJ等利用含有gus基因与nDl—II基因以及virGN54D突变的根癌农杆菌的超毒突变体AD690、AD691和AD692,高效地将GUS基因转入大豆无菌苗的不同部分,转化率增加12.6%〜51.8%,然而,非常遗憾的是没有产生大豆的转化愈伤组织和植株。发根农杆菌介导转化大豆有许多报道,除Owen和Cress的Ri质粒易感性研究外,Kumar等用野生型Ri质粒和带重组质粒的发根农杆菌转化野生大豆获得了抗性愈伤组织。1996年,徐香玲等用Ri质粒的发根农杆菌(PRiA4b),将大豆花叶病外壳蛋白基因PES导入大豆品种中。通过发根农杆菌转化大豆子叶,把大豆Adh2基因的启动子Adh(976bp)转入大豆发状根内。其中5个转基因发根品系表现出启动子可以被牛长素诱导而不被低温、创伤和ABA诱导的特性[20]o对两种类型的转基因植株后代进行遗传学分析表明,外源基因是以单拷贝整合进大豆基因组。此外,己有报道以子叶节、子叶、下胚轴和未成熟子叶等为外植体用农杆菌介导法Bt基因、Barnase基因导入大豆中[21,22]。SchmidtMA等将cry1AC转入大豆,得到了转基因植株。2003年,卜云萍等报道采用农杆菌介导的大豆子叶节转化系统成功地将抱酶6■脂肪酸脫氢酶基因导入大豆[23]。武小霞等研究发现在大豆子叶节转化过程中,农杆菌侵染受体材料的效率受菌株生长时期和浸染浓度等因素的影响[24]。壬凤敏等利用GUS基因的稳定性和特异性及在植物体中瞬时表达的特点,对农杆菌介导大豆遗传转化过程中的一些影响因素,如激素浓度,筛选剂浓度,基因型和农杆菌菌株进行了研究[25]o赵晓雯等系统地研究以农杆菌介导法进行大豆子叶节遗传转化各技术环节的操作要点[26]o在未来一段时间内,随着转化效率的提高,于农杆菌介导的大豆遗传转化体系将使大豆转基因育种进入一个全新的时代[27]o3丄2农杆菌方法的优缺点此法具有技术简单成熟,耗资少,可靠性高,转化率相对较高,可以转移大片段外源基因(>30kb),没有明显的基因重排现象,外源基因主要以单拷贝插入植物基因组等优点。但是它却受宿主范围和菌株特异性等因素的制约[28]□ -4- 3.1基因枪转化法(Particleguntransformation)3.2.1基因枪转化法简介基因枪转化法又称微弹轰击法(microprojectilebombardment),是最广泛地应用于一些对农杆菌不敏感的植物的转化方法。1991年,Finer和McMullen首次报告用基因枪法转化体细胞胚性细胞团并获得了转基因植株,以后这一系统得以快速发展,成为大多数实验室采用的手段。Hadi等用12个质粒、SimmondsDH等用两个质粒分别研究了多个质粒混合轰击共转化的效果,经hygromycin抗性筛选和Southern杂交检测,证明得到了共转化的克隆和再生植株。2002年,王萍等在研究影响基因枪转化效率时发现,未成熟子叶被轰击后在高渗培养基屮停留的天数是影响大豆转化率的主要因素之一[29]。3.2.2基因枪转化法的优缺点该法把利用被加速的、包被着DNA微米人小的微颗粒轰击植物组织细胞,将外源基因转移至几乎所有的植物细胞、组织器官和原生质体。对DNA的转移过程与基因型的依赖性没有任何生物限制。因此能够产生微创有利于基因转移而具有相对较高的转化率,能够转移多拷贝的重组DNA或者DNA片段[30]o其缺点是基因枪法比农杆菌介导法耗资大,技术难,转移DNA分子量一般不高于10kb,在植物基因组中拷贝数高,易引起基因沉默等。3.2电击和PEG/电击转化法(PEG/Eletroporation)电击和PEG/电击遗传转化是在电击和PEG/电击处理下,细胞膜透性的可逆变化使得溶液中的DNA进入细胞并整合到细胞基因组中[31]。Lin用PEG/电击法把nptll和cat基因导入大豆原生质中,6h后检测到CAT酶活性,并获得有CAT酶活性的抗性愈伤组织。Christou等用电击法转化大豆愈伤组织,根据细胞存活率和NPTII酶活性,摸索出最适电击条件后用于稳定转化,得到的抗性愈伤都有NPTII酶活性。Dhir等将gus和hyg构建在同一质粒电击转化大豆原生质体,潮霉素B筛选获得23%的抗性愈伤,其93%有GUS活性;8%的抗性愈伤形成芽,经Southern杂交证实在转化的抗性愈伤和芽中都有gus和hyg存在。黄健秋等(1992)用改良的PEG直接转化未成熟子叶原牛质体,检测到了gus基因的瞬时表达和稳定表达。南相日等通过PEG和多聚鸟氨酸将Bt基因导入大豆原生质体中获得转基因植株[32]。为避免再生植株困难,Chowrira等用电击法直接转化幼芽分生组织,DNA微注射到10d苗龄、浸入含lipofectin溶液的大豆幼苗顶芽中,在环形电击中电击转化,非选择条件下获得一些转化种子。3.3花粉管通道法(Pollentubepathway)3.4.1花粉管通道法简介花粉管通道法是利用植物授粉后所形成的天然花粉管通道,将外源DNA导入受体植物基因组中。花粉管通道法的基木原理是植物授粉后,花粉在雌蕊柱头上萌发形成花粉管通道,使外源DNA或基因进入胚囊,转化受精卵或其前后的细胞(卵、早期胚细胞)而自然发育成种子,观察其后代的变异,筛选出转基因植物。刘德璞在大豆中导入高抗花叶病的外源DNA,获得了生育期、生长习性、株高、节数、分枝数等倾向供体的变异性状,且对SMV的抗性也得到了提高。胡张华等将反义PEP基因转入浙春3号大豆品种中获得再生植株,并得到PCR检测结果。徐香玲等将几丁质酶基因转入大豆栽培品种中获得再牛植株,斑点分子杂交证明了几丁质嗨基因已转入大豆中。该法将高蛋白野生大豆Glycinegracilis(蛋白含量为50%)的总DNA转入栽培大豆,获得了高产高蛋 白(45.44%)大豆品种黑生101。用这些方法可以转移单基因孟徳尔遗传的性状和多基因数量性状。3.4.2花粉管通道法优缺点花粉管通道法简单易行,已被许多育种工作者所采用,并培育出一批抗病、抗虫及其他优良性状的农作物新品种或新品系。它的优点是:(1)利用整体植株的卵细胞、合子或早期胚细胞转化DNA,无需细胞、原生质体等组织培养和诱导再生植株等一整套人工培养过程。(2)方法简捷,可在大田、盆栽或温室屮进行。(3)单胚珠和多胚珠的单、双子叶植物均可以应用。(4)育种时间短。在自花授粉的基础上只有部分外源DNA片段进入受体基因组,避免了供体基因与受体基因组全面重组。比较稳定。(5)可任选植物品种进行外源DNA导入,达到目的性状基因的转移。而且可以保留受体的优良性状,无需考虑体细胞变异的问题。(6)该技术也适应于重组DNA分子的导入。缺点是其转化频率很低,重复性也不太高。或温室中进行。(3)单胚珠和多胚珠的单、双子叶植物均可以应用。(4)育种时间短。在自花授粉的基础上只有部分外源DNA片段进入受体基因组,避免了供体基因与受体基因组全面重组。比较稳定。(5)可任选植物品种进行外源DNA导入,达到目的性状基因的转移。而且可以保留受体的优良性状,无需考虑体细胞变异的问题。(6)该技术也适应于重组DNA分子的导入。缺点是其转化频率很低,重复性也不太高。3.1超声波辅助农杆菌转化方法(Sonication-assistedagrobacterium-mediatedtrans-formation,SAAT)超声波辅助农杆菌转化法是近年发展起来的一种遗传转化方法。超声波基因转化的基本原理是利用低声强脉冲超声波的物理作用,击穿细胞,使外源DNA进入细胞。在进行农杆菌转化时用超声波处理外植体组织,使转化的靶组织内部或表面产生大量的微小伤口,有利于农杆菌进入植物细胞内。TrickHN等用扫描电镜及光学显微镜观察发现,超声波处理后使外植体表而及近表而产生人量的细小贯穿通道,农杆菌易于与植物细胞接触,从而促进转化过程I33jo1998年TrickHN等和Santarcm等用SAAT法转化大豆胚性悬浮细胞发现农杆菌能顺利地进入胚性愈伤组织内部,并发现超声波处理材料2s时,在27c共培养3d,GUS表达高达36%,得到了含有外源基因的抗性愈伤。然而,未经超声波处理的子叶只有平均不到1%的GUS表达。FinerJJ等SAAT法转GFP基因获得相似的结果[34]。杜鹃等统计了大豆东农42的胚尖,子叶节和下胚轴进行不同功率及作用时间的超声波处理后gus基因的瞬时表达频率[35]。钱雪艳等以吉育67,吉育89未成熟子叶为外植体,对超声辅助农杆菌介导方法中的各参数,如大豆遗传转化过程中处理液浓度,超声强度和时间进行了优化[36]。3.2原位转化法(InPlantaTransformation)以上所述方法川,无论是基因枪法、农杆菌介导法以及其它的儿种转基因方法,都必须经过组织培养。但是,外植体在组织培养过程中容易发生变异,而11大豆又较难再生,应尽量避免组织培养或缩短组织培养时间,这在其它植物转化过程中得到了证实。Chee等用农杆菌感染大豆发芽种子的腋芽获得转基因植株,其中有0.07%产生了转化的种子。Bechtold等创立了拟南芥浸花转化法,将种子在含有0.5%蔗糖和0.05%表面活性剂的菌液中浸泡,可获得0.5%的转化种子,此种浸花法冃前已被用于大豆。郭兵福等纵切萌发大豆幼苗顶芽,农杆菌侵染后种植到大田中,然后利用除草剂进行筛选,存活植株进行PCR验证后发现目的基因EPSPS在T2代转基因植株中得到遗传[37]o 3.1微注射法(Microinjection)微注射法(microinjection)是用专门的仪器制作毛细玻璃针(一般的直径为0.5nm),利用显225微注射仪将外源基因直接注射到子房或是胚囊中,然后转入受精卵,继而发育成胚和种子,以此获得转基因植株。在植物中应用可用琼脂糖多聚赖氨酸固定细胞。该方法的转化率较高,可达到14%-16%,但由于操作难度大,实际转化效率并不高。刘博林等用微注射法将Atrazine抗性基因转入大豆叶绿体中,获得转基因再生植株。岳绍先将Airazine抗性基因导入大豆中,获得转基因植株。230表1大豆遗传转化的主要方法及各自优缺点Tab・1Themainmethodsofgenetictransformationofsoybeansandtheirrespectiveadvantagesanddisadvantages大豆遗传转化主要方法优点缺点农杆菌介导法技术简单成熟,耗资少,可靠性高,受猪主范围和菌株特异性等因素转化率相对较高,可以转移大片段的制约,对大豆可再生组织感染率外源基因(>30kb),没有明显的基因重排现象,外源基因主要以单拷贝插入植物基因组低基因枪法对DNA的转移过程与基因型的依耗资大,技术难,转移DNA分子量赖性没冇任何生物限制,能够产生一般不高于10kb,在植物基因组中微创有利丁•基因转移而具冇相对较高的转化率,能够转移多拷贝的重组DNA或者DNA片段拷贝数高,易引起基因沉默原位转化法缩短或避免了组织培养过程转化频率低花粉管通道法打破种、属间限制,省略了组织培养过程后代易产生变异,转化频率低微注射法转化频率高操作难度大超声波辅助易于农杆菌与细胞结合不能稳定转化4大豆抗除草剂遗传转化的研究一般来讲,商业化的转基因品种着重于两种输入性状,即抗除草剂和抗虫[38]o但是对235于转基因大豆来说,只有抗除草剂这一种输入性状。草廿麟是全球使用量最大农药品种,其年销售值与使用面积均居农药之首139]o转基因抗草廿麟大豆在抗除草剂作物中是种植最早、发展迅速、种植面积最大的作物。2000年世界种植面积达2580万公顷,占转基因作物总面积的58%;2001年3330亿公顷,占63%。美国与阿根廷是抗草甘麟大豆种植面积最大的国家,美国1996年首次种植,当年种植面积4()万公顷,仅占该国大豆种植总面积的2401.6%,1997年增至360万公顷,占14%;1998年达1130万公顷,占43%;1999年占54%,2000年占65%,2002年上升至75%,2003年则达81%,2004年增至85%,2005年抗草廿麟大豆种植面积则占栽培总而积的87%,其发展速度前所未有。阿根廷是种植抗草廿麟大豆的另一大国,200()年种植面积占该国大豆总面积的90%,2002年则超过95%,冃前已达其中抗草廿麟品种比1999年增加55%~65%。今后,随着欧洲一些国家对转基因抗除草剂作245物政策上的松动,欧盟结束了对转基因作物5年临时禁令,种植面积将会迅速、进一步扩大。随着抗草甘磷大豆的迅速推广及扩大种植,在世界大豆贸易小,抗草甘磷大豆已占主导地位。我国每年进口抗草甘麟大豆达1000万吨以上,市场上销售的豆油以及各种含大豆成分的调和油绝人多数是抗草甘麟人豆产品。 5中国转基因大豆的前景展望转基因大豆是世界上最早簡品化、推广应用速度最快的转基因作物。国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)2008年2月13日公布的年度报告显示,2007年转基因大豆是种植最广泛的转基因作物,占全球转基因作物总种植面积的57%(5860万hm2),占大豆总播种而积的64%。转基因大豆已经成为世界大豆主产国大豆产业发展的主要动力[40]。目前,转基因大豆正在迅猛发展,其产量已经超过世界大豆总产量的50%以上°虽然抗除草剂转基因已用于商业化生产,高油酸、高赖氨酸转皋因大豆己进入大田试验,但大豆转基因研究仍冇较多的不足,如存在转基因研究涉及的目的基因不多、遗传转化效率较低、外源基因定向插入、表达时间、位置、表达量及转基因农产品安全性等问题。作为世界第4位大豆主产国,我国转基因大豆的研究却尚在起步阶段,转基因大豆育种一定程度上还处于转棊因安全性评价的屮试和环境释放阶段,未能实现转基因大豆的商业化生产和大而积示范推广。髙效、稳定的遗传转化技术是大豆转基因研究的核心问题之一。尽管目前已发展出了多种大豆转化及再生技术体系,不过比较来说,农杆菌介导转化方法是大豆遗传转转化的主流,而不定芽再生方式也将是大豆遗传转化中主要采用的再生系统,今后大豆遗传转化研究可能需要对该转化方法和再生体系进一步优化和完善。除了上述介绍的主要影响因素外,由于大豆对组织培养过程较为敏感,虽然采用的转化方法一样,但不同生产厂家的化学试剂,培养光照强度,光照时I'可,培养温度等也是影响大豆遗传转化获得成功的一个重要因素。实际上,这也可能是造成大豆转化效率在不同实验室之间存在较大差异的重要原因之一。当然,冃前大豆遗传转化中还有一些问题需要进一步改进,如嵌合体、不定芽伸长和生根困难等问题。通过对转化环节各种因素的优化,这些问题将有望逐步得到解决。目前,我国已初步建立了转基因生物安全管理技术体系,制订了一系列法规、规范和标准,为转基因大豆环境和食用安全的检测、监测以及大豆产品转基因成分提供了可靠的技术规范和标准。我国己获得一批具有自主知识产权的关键基因,逐步优化了大豆遗传转化体系,获得了一批具有潜在应用价值的转基因材料,建立了安全评价和检测监测技术体系。中国大豆产业应和其它主要农作物一样,大力加强大豆转基因生物技术的研发,早曰创造出具有中国特色和自主产权的、已建立高效、稳定的大豆遗传转化受体系统的安全的转基因大豆。迄今为止,大豆转基因研究取得了很大的进展,转基因大豆新品种在世界范I对内种植面积不断扩大,转基因性状也由最初的抗除草剂、抗虫性状过渡到优质、抗病、抗逆等性状,并进一步向高产、营养高效、生物反应器等方向发展。特别是随着大豆全基因组序列的测序完成,大豆功能基因组学研究正在成为国际上大豆研究的热点,一系列与大豆产量、品质、抗病虫、抗逆以及与共牛•固氮相关的基因将逐步被鉴定和克隆。大豆功能基因组学研究将进一步推动全球转基因大豆产业的发展,转基因大豆研究正在面临着一个难得的发展机遇。作为世界第四的大豆主产国,虽然我国在转基因大豆商业化种植方而尚处空白,转基因大豆育种研究也尚处于起步阶段,但随着国家对转基因大豆研究的重视以及投入的逐步加大,我国转基因大豆研究将有望迎來一个全新的发展时期。发展转基因大豆有利于改革耕作制度,降低生产成本,提高种植效益,对于提升我国大豆产业的市场竞争力、保障国家粮食安全、促进农民增收具有重要意义。[参考文献](References)fl]叶汉英,杨伟华.转基因人豆的发展及其安全性评价[J].粮油加工,2007(4):45-48.[2]DeBlockM,Herrera-EstreHaL,VanMontaguN4,eta」Expressionofforeigngenesinregeneratedplantsandtheir 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