發(fā)布時(shí)間：2016-03-10所屬分類：農(nóng)業(yè)論文瀏覽：1次
摘 要： 正確認(rèn)識(shí)什么是轉(zhuǎn)基因種植，有關(guān)轉(zhuǎn)基因的好處有哪些呢?本文是一篇農(nóng)業(yè)論文。國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)基因油菜的研發(fā)比其他轉(zhuǎn)基因作物更為滯后, 目前中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜僅處于批準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)階段。迄今尚未見(jiàn)到有明顯應(yīng)用前景的產(chǎn)品可作為產(chǎn)業(yè)化的首選,與國(guó)外相比中國(guó)轉(zhuǎn)基因油
正確認(rèn)識(shí)什么是轉(zhuǎn)基因種植，有關(guān)轉(zhuǎn)基因的好處有哪些呢?本文是一篇農(nóng)業(yè)論文。國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)基因油菜的研發(fā)比其他轉(zhuǎn)基因作物更為滯后, 目前中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜僅處于批準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)階段。迄今尚未見(jiàn)到有明顯應(yīng)用前景的產(chǎn)品可作為產(chǎn)業(yè)化的首選,與國(guó)外相比中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,還處于明顯的劣勢(shì)地位。
摘要：本文通過(guò)對(duì)中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜的研究進(jìn)展、知識(shí)產(chǎn)權(quán)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀等進(jìn)行多方位、多視角的分析,展示了中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜的發(fā)展態(tài)勢(shì),并針對(duì)性地提出了對(duì)策和建議,旨在為政府部門、科研院所、企事業(yè)單位及行業(yè)相關(guān)科研人員提供參考。
關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因,農(nóng)業(yè)科技,農(nóng)業(yè)論文
1 中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜研究進(jìn)展
轉(zhuǎn)基因油菜在于基因組中含有外源基因,這些外源基因可來(lái)自植物、動(dòng)物或微生物,它可以改變油菜的某些遺傳特性,從而培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗寒、抗旱、抗?jié)�、抗鹽堿、抗蟲、抗病毒、抗除草劑等的新品種。據(jù)報(bào)道,國(guó)外將相關(guān)外源基因轉(zhuǎn)入油菜,已培育出了大量具備抗蟲、抗病、抗除草劑、抗逆、品質(zhì)改良和功能性狀優(yōu)良的新品種。
農(nóng)業(yè)論文：《北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)》，《北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)》本刊是綜合性學(xué)術(shù)理論刊物，以馬克思列寧主義、毛澤東思想、鄧小平理論和“三個(gè)代表”重要理論為指導(dǎo)，貫徹科學(xué)發(fā)展觀，貫徹黨的教育方針和“百花齊放、百家爭(zhēng)鳴”的方針，主要反映本校的兩個(gè)文明建設(shè)，刊發(fā)學(xué)術(shù)文章，反映科研成果，指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐，交流科教學(xué)術(shù)信息，促進(jìn)科教學(xué)術(shù)的繁榮發(fā)展。
目前,轉(zhuǎn)基因油菜采用的基因轉(zhuǎn)化方法主要有農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法、電激法、顯微注射法、基因槍法、真空滲入遺傳轉(zhuǎn)化法、激光微束穿刺法、PEG法、花粉介導(dǎo)法等[5]。伴隨基因工程技術(shù)的發(fā)展,科研人員愈來(lái)愈傾向于采取基因工程的手段改良油菜的產(chǎn)量、品質(zhì)及抗逆性[6]。
目前,中國(guó)雖然還沒(méi)有轉(zhuǎn)基因油菜的商業(yè)化種植,但是對(duì)轉(zhuǎn)基因油菜理論的研究卻相當(dāng)活躍。2004年山西農(nóng)業(yè)大學(xué)利用花粉介導(dǎo)法將GUS基因轉(zhuǎn)入油菜中,其轉(zhuǎn)化頻率為2.8%[6]。2005年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所利用油菜油體表達(dá)體系生產(chǎn)鮭魚降鈣素,表達(dá)水平達(dá)種子總蛋白的6.47%[7]。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所的盧長(zhǎng)明等[8]對(duì)轉(zhuǎn)基因油菜基因擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)以及對(duì)生物多樣性影響等環(huán)境安全問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。
研究轉(zhuǎn)基因油菜所采用的目的基因也趨于多樣化。人們已獲得了多種目的基因。其中,抗蟲基因有蘇云金桿菌殺蟲蛋白基因、幾丁質(zhì)酶基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因、昆蟲特異性神經(jīng)毒素基因等;抗除草劑基因有抗溴苯腈基因、澳苯腈基因bxn、抗溴苯腈與雄性不育基因等;抗病毒基因有葡聚糖酶及幾丁質(zhì)酶基因、蕪青花葉病毒外殼基因、商陸抗病毒蛋白(PAP)cDNA、蕪菁花葉病毒的CP基因(Tu MV-CP)等。這些目的基因大多已被導(dǎo)入油菜并得到了廣泛的應(yīng)用[9]。中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜理論研究概況參見(jiàn)表1。
從中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜理論研究情況來(lái)看,中國(guó)在各項(xiàng)技術(shù)上基本和國(guó)外保持跟進(jìn)。研究成果涵蓋面較廣泛,但真正具有明顯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景的成果很少見(jiàn)。亟須加大投入力度,繼續(xù)深入研究,搶占核心技術(shù)。
2 中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜知識(shí)產(chǎn)權(quán)分析
在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的當(dāng)今社會(huì),專利是信息技術(shù)最有效的載體,它反映了技術(shù)研究方向和市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)向,甚至還可以推斷出該領(lǐng)域的整體專利戰(zhàn)略發(fā)展趨勢(shì)。
2.1 專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)檢索來(lái)源
本文轉(zhuǎn)基因油菜專利檢索,采取轉(zhuǎn)基因油菜專利檢索相關(guān)關(guān)鍵詞(轉(zhuǎn)基因油菜、油菜、轉(zhuǎn)基因、基因、位點(diǎn)、標(biāo)記、克隆、遺傳、轉(zhuǎn)化)及其組合的邏輯式,利用IPGet(2.0.0.1版本)檢索軟件,在中國(guó)國(guó)家專利局專利數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行相關(guān)專利檢索。檢索起始時(shí)間為1985年9月10日,截止時(shí)間為2012年3月21日。在中國(guó)國(guó)家專利局專利數(shù)據(jù)庫(kù)中初檢出專利365件,剔除重復(fù)、非相關(guān)項(xiàng),經(jīng)人工篩選后建成轉(zhuǎn)基因油菜技術(shù)專利數(shù)據(jù)庫(kù),包含專利268件。
2.2 轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)年度分布情況
通常專利申請(qǐng)的數(shù)量在很大程度上反映了該項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)狀況和技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)。據(jù)檢索,中國(guó)自1985年以來(lái),轉(zhuǎn)基因油菜技術(shù)領(lǐng)域總共公布相關(guān)專利268件,圖1顯示了轉(zhuǎn)基因油菜專利的歷年申請(qǐng)情況。
從該領(lǐng)域技術(shù)的總體發(fā)展進(jìn)程來(lái)看,相關(guān)技術(shù)的歷年專利申請(qǐng)數(shù)量呈上升趨勢(shì),表現(xiàn)出該領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展速度逐漸加快態(tài)勢(shì)。在2009年后專利的申請(qǐng)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)的主要原因?yàn)閷＠纳暾?qǐng)和公布需要一定的時(shí)間,該階段申請(qǐng)的專利部分尚未公布。從歷年專利申請(qǐng)量的具體信息而言,該技術(shù)的發(fā)展大致可分為3個(gè)階段:1985~1998年為初級(jí)發(fā)展階段,1999~2002年為平穩(wěn)發(fā)展階段,2003年至今為迅速發(fā)展階段。
2.3 轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)地區(qū)分布情況
通過(guò)對(duì)此次專利檢索的數(shù)據(jù)整理發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)共有21個(gè)省市申請(qǐng)了轉(zhuǎn)基因油菜專利,此外還有美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等8個(gè)國(guó)家在中國(guó)申請(qǐng)了轉(zhuǎn)基因油菜專利。在專利申請(qǐng)總量上,湖北、北京、江蘇和上海的專利申請(qǐng)量位居全國(guó)前列,其中湖北省申請(qǐng)專利78件占轉(zhuǎn)基因油菜領(lǐng)域?qū)＠偭康?9.1%。圖2顯示了轉(zhuǎn)基因油菜專利在1985~2011年間專利申請(qǐng)的地區(qū)分布情況(前10位)。
2.4 轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)機(jī)構(gòu)分布情況
從申請(qǐng)人組成來(lái)看,中國(guó)的轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)人主要是科研院所和高校,大多數(shù)專利為科研院所和高校所申請(qǐng),公司和個(gè)人的申請(qǐng)數(shù)量只占到很小一部分。這表明在中國(guó)科研院所和高校積聚著轉(zhuǎn)基因油菜方面的絕對(duì)科研力量,而公司在科研水平和技術(shù)儲(chǔ)備以及創(chuàng)新能力上依然較為落后。1985~2011年,轉(zhuǎn)基因油菜技術(shù)領(lǐng)域申請(qǐng)數(shù)量排行前10位的機(jī)構(gòu)(申請(qǐng)人)情況如表2。
2.5 轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)技術(shù)分布情況
從專利技術(shù)要素上看(圖3),國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)基因油菜在特異性啟動(dòng)因子基因、生理生長(zhǎng)基因、不育基因、分子標(biāo)記等方面申請(qǐng)的專利較多。研發(fā)力量則主要集中在抗逆基因、抗病基因和油菜種子品質(zhì)性狀改良上;在抗蟲基因申請(qǐng)和抗除草劑基因的專利件數(shù)則較少,分別只有3件和1件,而國(guó)外公司產(chǎn)業(yè)化推廣的基本都是抗除草劑品種。
分析以上情況可見(jiàn):①轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)數(shù)量整體偏少。截至2012年3月,轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)僅268件,相比其他領(lǐng)域數(shù)量明顯偏少,這與相關(guān)技術(shù)的自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)和專利保護(hù)意識(shí)薄弱有極大關(guān)系,也可能與對(duì)轉(zhuǎn)基因植物的審查持謹(jǐn)慎態(tài)度有關(guān)。同時(shí)警示國(guó)內(nèi)在轉(zhuǎn)基因油菜育種產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程方面還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。②科研院所和高校的專利申請(qǐng)量和專利持有量占有較大比例,顯示出其在科研成果產(chǎn)業(yè)化方面存在著巨大潛力,但企業(yè)作為產(chǎn)業(yè)化推廣的主體卻在資源配置沒(méi)跟上,科研體制成為了制約瓶頸。③轉(zhuǎn)基因油菜專利申請(qǐng)多以應(yīng)用專利為主,核心領(lǐng)域的研發(fā)深度較淺甚至并未涉及。不利于中國(guó)在轉(zhuǎn)基因油菜領(lǐng)域的技術(shù)儲(chǔ)備研發(fā),也不利于科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)合作聯(lián)盟,難以拓展中國(guó)企業(yè)的發(fā)展空間,制約中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
3 中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
3.1 轉(zhuǎn)基因油菜產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀
商業(yè)化轉(zhuǎn)基因油菜的分布主要集中在加拿大和美國(guó),至少有11個(gè)品種已經(jīng)開(kāi)始商業(yè)化生產(chǎn)。國(guó)外用于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因油菜品種性狀主要集中在抗溴苯腈除草劑、高月桂酸含量、抗草甘膦除草劑、抗草胺膦除草劑和育性改變等幾大方面[8]。長(zhǎng)期以來(lái),商業(yè)化的轉(zhuǎn)基因油菜品種一直是以對(duì)除草劑的耐性為最主要特性, 其次是復(fù)合性狀轉(zhuǎn)基因和抗蟲轉(zhuǎn)基因[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)[1]轉(zhuǎn)基因油菜性狀抗除草劑占61%,復(fù)合性狀(抗除草劑和抗蟲)占22%,抗蟲占17%。
3.2 轉(zhuǎn)基因油菜進(jìn)口現(xiàn)狀
農(nóng)業(yè)部于1999年頒布了《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法》。經(jīng)過(guò)專家們科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治龊驮囼?yàn),2004年3月美國(guó)種業(yè)巨頭孟山都遠(yuǎn)東有限公司和拜耳作物科學(xué)公司在中國(guó)通過(guò)安全評(píng)估并分別獲得了由中國(guó)農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的7個(gè)轉(zhuǎn)基因油菜品種的進(jìn)口安全許可證書[3]。包括孟山都公司的抗農(nóng)達(dá)(草胺膦)品種GT73/RT73和拜耳公司的另外6個(gè)抗除草劑(T45、Oxy-235、Ms8Rf3、Topas19/2、Ms1Rf1和Ms1Rf2)品種[8]。表3給出了中國(guó)2009~2011年進(jìn)口用作加工原料的轉(zhuǎn)基因油菜審批情況。
中國(guó)平均每年進(jìn)口油菜子100多萬(wàn)t,最多時(shí)達(dá)300萬(wàn)t,并且有60%以上的是轉(zhuǎn)基因油菜。但是這些進(jìn)口到中國(guó)的轉(zhuǎn)基因油菜只能用作加工原料,禁止在中國(guó)種植[8]。
4 中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜發(fā)展對(duì)策探討
4.1 重視轉(zhuǎn)基因油菜的專利申請(qǐng)和利用
當(dāng)今知識(shí)產(chǎn)權(quán)已成為國(guó)際合作與競(jìng)爭(zhēng)的重要籌碼。阿根廷不具有轉(zhuǎn)基因技術(shù)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),所有的種子和技術(shù)均來(lái)自美國(guó),孟山都公司最初免費(fèi)派送種子,在成功占領(lǐng)99%市場(chǎng)份額之后又開(kāi)始收取高額專利費(fèi)。導(dǎo)致阿根廷幾乎都是以悲情的反面教材形象出現(xiàn),淪為“全球第一個(gè)轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)品”。
中國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基因偏少,而且轉(zhuǎn)基因油菜申請(qǐng)的專利還僅局限于應(yīng)用方面,很少甚至并未涉及核心專利,導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因油菜研發(fā)缺乏后勁。中國(guó)科學(xué)院植物研究所首席專家蔣高明曾指出“將來(lái)沒(méi)有核心專利,恐怕吃糧食也得交專利費(fèi)”。據(jù)序列分析的結(jié)果預(yù)測(cè)農(nóng)作物基因組中含有4萬(wàn)~8萬(wàn)個(gè)基因,在今后的8~10年內(nèi),這些基因都將逐漸被分離克隆,注冊(cè)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)[7]。因此,建議設(shè)立“國(guó)家油菜功能基因組研究重大科技專項(xiàng)”加大力度搶占先機(jī),持有核心專利。
專利利用方面,對(duì)于國(guó)外申請(qǐng)人在中國(guó)獲授權(quán)專利技術(shù),育種者可以通過(guò)專利法的交叉許可制度或與專利持有人簽訂合同等方式對(duì)這方面的技術(shù)加以利用;對(duì)于無(wú)法通過(guò)上述方法獲得使用許可而在轉(zhuǎn)基因油菜產(chǎn)業(yè)化中不可避免地要運(yùn)用的專利技術(shù),國(guó)家應(yīng)適當(dāng)運(yùn)用知識(shí)產(chǎn)權(quán)的強(qiáng)制許可制度,以保障中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜產(chǎn)業(yè)化的順利進(jìn)行。
4.2 加強(qiáng)轉(zhuǎn)基因油菜的創(chuàng)新能力建設(shè)
理論研究方面,突出國(guó)家政策的引導(dǎo)作用,在科研立項(xiàng)資助時(shí),明確提出獲取自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的導(dǎo)向性要求,集中資源投入到重要研究方向上。目前油菜基因工程研究重點(diǎn)應(yīng)放在轉(zhuǎn)化目的基因,篩選標(biāo)記、再生體系的建立和遺傳轉(zhuǎn)化的方法上[11],主要改良油菜的產(chǎn)量、品質(zhì)及抗逆性[6]。采取各種措施促進(jìn)高校、科研院所與公司、企業(yè)的結(jié)盟,將科研機(jī)構(gòu)較強(qiáng)的理論水平與公司、企業(yè)較為完善的生產(chǎn)、管理和推廣體系結(jié)合在一起,發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),促進(jìn)國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)基因油菜科研的長(zhǎng)足發(fā)展與理論成果的及時(shí)轉(zhuǎn)化,防止研發(fā)資源的浪費(fèi)。
4.3 確保轉(zhuǎn)基因油菜的環(huán)境和食用安全
轉(zhuǎn)基因油菜的環(huán)境安全需要考慮:轉(zhuǎn)基因油菜本身是否會(huì)演變成有害植物,如有毒、過(guò)敏源、難以控制的雜草等;外源基因是否會(huì)流散到其他物種造成食用安全和環(huán)境安全隱患,是否會(huì)影響其他生物的生存,影響生物多樣性等[8]。而轉(zhuǎn)基因油菜的食用安全需要考慮的面則相當(dāng)廣泛,如是否產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng),抗生素標(biāo)記基因能否使人和動(dòng)物產(chǎn)生抗藥性,可能具有毒性等。當(dāng)前人們擔(dān)心對(duì)生物、植物生命進(jìn)行的“任意修改”,創(chuàng)造出的新型遺傳基因和生物可能會(huì)危害人類。
針對(duì)公眾關(guān)心的轉(zhuǎn)基因油菜可能會(huì)帶來(lái)潛在的環(huán)境安全和食用安全問(wèn)題,建議開(kāi)展專項(xiàng)課題研究,強(qiáng)化科研攻關(guān),將轉(zhuǎn)基因作物一系列不確定的問(wèn)題研究透徹,如食品安全問(wèn)題、生物富集問(wèn)題、藥食關(guān)系問(wèn)題、生態(tài)影響問(wèn)題、基因污染問(wèn)題、全球監(jiān)管問(wèn)題等。繼續(xù)探索降低轉(zhuǎn)基因油菜潛在風(fēng)險(xiǎn)的根本途徑[12]。
4.4 推進(jìn)轉(zhuǎn)基因油菜的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
21世紀(jì)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)將進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化階段,預(yù)計(jì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值將占世界收入的10%以上[13]。對(duì)于轉(zhuǎn)基因油菜而言,利用新品系含油量高、抗除草劑、抗病、抗蟲等特點(diǎn),發(fā)揮新品系菜子油低成本、高品質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),加快產(chǎn)業(yè)化步伐。嚴(yán)把轉(zhuǎn)基因油菜商品化生產(chǎn)質(zhì)量和安全關(guān), 必須進(jìn)行中間試驗(yàn)、環(huán)境釋放、生產(chǎn)性試驗(yàn)等一系列田間試驗(yàn)環(huán)節(jié)[12]。
建議利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)創(chuàng)造多樣化的超高油油菜種質(zhì)資源,改良其蛋白質(zhì)品質(zhì)和脂肪酸組成,進(jìn)一步拓展產(chǎn)業(yè)化的空間。研究新品系與其他油菜生產(chǎn)新技術(shù)的結(jié)合,確保產(chǎn)業(yè)化的穩(wěn)步推進(jìn)。注重與轉(zhuǎn)基因大國(guó)及跨國(guó)生物公司建立起堅(jiān)實(shí)的伙伴關(guān)系,從而提高中國(guó)轉(zhuǎn)基因油菜的國(guó)際產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
