摘要综述了我国具有自主知识产权的转基因技术的现状,总结了我国转基因技术研究和推广过程中所存在的问题,提出了解决问题的对策,并展望了我国转基因技术今后的研究方向。
关键词植物;转化方法;进展;知识产权;问题;对策
中图分类号S-3文献标识码A文章编号0517-6611(2017)33-0008-04
Research Progress of Transgenic Crops in China
XIAO Jianhong1,REN Zhiqiang1,2*,YANG Huizhen3 et al
(1.Research Center of Modern Agriculture, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Taiyuan,Shanxi 030031; 2.Key Laboratory of Crop Gene Resources and Germplasm Enhancement on Loess Plateau, Ministry of Agriculture, Taiyuan,Shanxi 030031; 3.Institute of Crop Sciences, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Taiyuan,Shanxi 030031)
AbstractThis article reviewed the status of transgenic technology with our own intellectual property rights, summarized the problems exiting in transgenic technological research and promotion, put forward some countermeasures and prospected the research direction in the transgenic technology in China.
Key wordsPlant;Transformation method;Progress;Intellectual property rights;Problem;Counterplan
植物基因工程是指通过不同的方法将外源基因导入受体植株中,使其产生某些特定的表型,目前世界上利用转基因技术选育出抗除草剂、抗病虫害以及抗非生物逆境等作物品种,并在多个国家进行推广和种植。自20世纪80年代植物基因工程诞生以来,基因转化方法的研究进展、新的功能基因挖掘技术以及诸如PCR仪、基因测序分析仪、分子杂交箱、凝胶成像系统等检测设备的出现和不断更新,为人们进行植物基因工程研究提供了诸多便利条件,并因此取得了巨大成功和多重效益。植物基因工程的诞生,得益于各学科理论知识和实验操作技能的飞速发展,遗传学的进展展示了基因和环境是决定表型性状的主要因素,基因是第一位的;物理学的发展,尤其是制造业技术的发展,为人们进行基因操作和研究提供了先进的高精密的仪器设备;分子生物学的诞生为人们整合诸学科知识和技术来为生物技术研究提供了理论保障。
目前,我国转基因技术和转基因作物种植等方面相对落后,自主产权的转基因技术、基因等相对较少,国家也仅开放转基因棉花和番木瓜等作物种植,三大农作物玉米、水稻、小麦以及主要油料作物大豆、油菜等都没有开放种植。随着转基因技术的不断发展、国际转基因作物种植面积不断扩大,以及人口、资源和环境之间的矛盾不断深化,发展转基因技术和推广转基因作物有利于提高我国农作物的产量、降低农药的使用量、降低成本,促进我国粮食安全。笔者综述了具有我国自主知识产权的转基因技术的现状,指出了我国转基因技术研究和推广过程中所存在的问题,并提出了对策,旨在为发展我国转基因作物提供技术支持。
1国内拥有自主知识产权的植物转化技术
为了了解我国拥有自主知识产权的植物转化方法,在中国专利库查询到182件与“转化植物”有关的专利,输入“基因转化方法”,得到99件与“植物基因”有关的专利,输入“基因转移方法”,查到5件与“植物转化”有关,共计288件[1]。目前也有多个转化方法未申请专利,如20世纪70年代末,我国科学家Zhou等[2]首次提出的花粉管通道法、杨剑波等[3]提出的低能离子束介导法等。还有与基因枪法、农杆菌介导、PEP介导等有关的词条没有查找到。该研究仅对上述申请专利的288件专利和未申请专利的2件专利作为研究对象,特别是对花粉管通道法等转化技术的研究进展予以叙述和分析,寻找缺陷和不足,并提出一些对策。
290件专利技术的分布年限为1978—2015年,包括目前仍然有效的专利77件(包括花粉管通道法和低能离子束介导法),授權后失效的专利49件,未授权失效专利89件,公开的5件,正在实质审查的66件(表1)。
表1所列举转化方法涉及到的植物有大豆、玉米、水稻、棉花、花生、花卉、木本植物等,申请人涉及科研单位、大专院校和个人等,尤以各个大学和北京的专利件数较多,个人申请专利的仅有2例。发明人多为老师、科研人员和个人。按转化对象划分这些专利:植物50余件,大豆30件,水稻19件,等等。后文中提到的各个作物的转化方法件数不包括上述的针对植物为转化对象的绝大多数专利,只涉及到以该作物作为转化对象的转化方法,包括花粉管通道法在内。
从受理专利件数上分析,1979—2002年每年仅受理1~4件,多数年份为0件,即便是有专利受理的年份中,多数只发生1件受理事件。2003—2010年呈不间歇上升趋势,最多2010年达到46件,随后至2015年,又呈现下降趋势,2015年仅有30件。