植物基因工程与中国农业

生物技术是近二十年发展起来的一门新学科，其核心部分就是基因工程。基因工程主要是通过体外DNA重组技术将外源基因转移到受体物种中去，使受体生物产生新的遗传特性。植物基因工程是以植物为受体材料，自从1983年人们首次将细菌的基因转移到烟草细胞中，并获得了表现细菌基因的转化植株以后，植物基因工程的迅猛发展迎来了农业第二次绿色革命的曙光。

将远缘物种的有利遗传特性转移到作物中，一直是育种学家梦寐以求的事情，然而，常规育种技术通常对此无能为力。通过基因工程方式可以很好地解决这一问题，植物几乎可以不受限制地接受任何外源基因，包括来自不同品种、不同种属、甚至不同门类生物的基因。育种学家普遍地认识到，基因工程是农作物育种的一个重要手段，并称之为生物技术育种。

在国际上，抗虫、抗病、抗除草剂的转基因棉花、玉米、大豆、马铃薯等已进入商业化应用阶段，并有较大面积的推广。美国1997年种植了100万公顷转苏云杆菌毒蛋白基因的抗棉铃虫棉花，基本上不使用或仅使用少量化学杀虫剂，总共可减少杀虫剂用量近40万加仑，并可使皮棉产量净增7％。两项合计每公顷抗虫棉可增加净收益83美元，总经济效益近9000万美元。除此之外，抗虫玉米、抗除草剂大豆和油菜的推广面积也均在百万公顷以上。

全球转基因作物推广情况（单位：万公顷）

作物1996年1997年

大豆50510

玉米30320

烟草 100160

棉花80140

油菜12120

合计 2801250

植物基因工程除上述应用以外，在其他方面也有广泛的应用前景，如目前已获得了抗腐烂的番茄，花色改变了的花卉，雄性不育的油菜等等。未来的发展趋势是，利用基因工程技术进行农作物品质性状的改良。如增加大豆、油菜籽脂肪的含量和必需脂肪酸的含量；增加农作物可食部分的必需氨基酸的含量；改变农产品的淀粉质量和含量等等，应用的例子不胜枚举。植物基因工程进一步的发展趋势是利用植物作为特定的生物反应器，把植物作为我们的生产车间，生产人们所需要的医药产品、工业原料、化工产品等等。例如，利用植物生产可降解塑料原料，就具有非常诱人的应用前景；将抗原基因转入果树中，使结出的果子含有疫苗成分，那么儿童只需吃转基因水果即可获得对疾病的免疫力，父母再也不用为孩子怕打针而发愁了。

我国自行培育的抗病毒转基因烟草具有良好的抗病毒效果，在大田栽种条件下，可减少农药使用2—3次，平均增产5—7％。1996年的种植面积达100万公顷，1997年上升到160万公顷，曾一度被誉为世界上最大的转基因植物群落。我国自行研制的抗虫棉也取得了很好的结果，其中两项已进入大田试验阶段，另一项进入了商业化生产阶段，并有了较大的推广面积。抗虫水稻、抗病马铃薯、抗虫玉米等也均进入了田间试验阶段，预计几年以后即可进入商业化生产阶段。抗腐烂番茄和改变花色的矮牵牛也已经进入了商业化生产阶段。

除上述工作之外，在抗旱耐盐生物技术育种、品质改良生物技术育种以及人工创造雄性不育方面的研究也均已取得了重要的进展。尽管我国植物基因工程研究起步较晚，研究经费也不够充裕，但取得的成就是有目共睹的，这充分反映了我国科技工作者的聪明才智和艰苦奋斗的精神。

联合国有关下属机构的预测表明，世界范围内农业生物技术产业的产值在2000年将达到20亿美元，2005年达60亿美元，2010年将达到200亿美元。许多跨国公司都将注意力投向了这一产业，近两三年来，世界范围内的从事生物技术研究的巨型公司进一步大规模兼并、重组是一个值得注意的现象。合并、重组后的公司在未来的竞争中将更具实力，一场瓜分农业生物技术市场的激烈竞争正在世界范围内悄悄地展开。