美国转基因作物研究概况
（湖北惠民农业科技有限公司刘定富/文）
美国农业部经济研究局2014年2月20日发布第162号研究报告《美国遗传工程作物》，从公司、农民、消费者三个层面，总结了美国的转基因技术研究、转基因作物应用、消费者对转基因产品的需求。本文简要介绍该报告关于美国转基因技术研究的一些概况，并据此作出一些结论，开展一点讨论。
一、 田间释放
1．批准的释放数
美国转基因研究从实验室到市场，按环节分别由农业部（USDA）、环保署（EPA）、食品药品管理局（FDA）按分工依法监管。USDA依据《植物保护法案》对转基因生物进行管理，防止其成为有害生物。EPA依照《联邦杀虫剂、杀菌剂、和杀鼠剂法案》对转基因微生物农药和植物内置式农药（如抗虫、抗除草剂转基因生物）进行管理，保证其安全性。FDA依照《联邦食品、药品和化妆品法案》保障转基因生物产品作为食品包括食品添加剂或饲料的安全性。
由此可见，美国转基因技术研究走出实验室的第一步由农业部监管，具体由动植物卫生检验检疫局（APHIS）负责。因此，根据APHIS批准和公告的转基因生物田间释放许可数，可以初步看出美国转基因技术研发活动的开展情况。美国农业部动植物卫生检验检疫局（APHIS）1985-2013年（截止9月）每年批准的可以进行田间释放的遗传工程生物品种数量如图1所示。
从图1可见，美国转基因技术研究从实验室到田间自1985年开始，速度逐年加快，2002年达到高峰，当年批准1194项进行田间释放，此后有所减少，但常年维持在800项左右。累计批准数在2004年突破10000项，在2013年9月达到17000项。
但是，这一数字还不能完全反映转基因技术研发活动的全貌，因为一项批准可以包括多个释放位点，在每个位点可试验多个基因结构。虽然APHIS公告和批准的田间释放数量在2002年达到高峰，但批准的位点数和结构数从2005年起快速增加。例如2012年批准的释放数少于2005年，但批准的位点数是2005年的2倍，而基因结构数增加了150倍，见表1。
表1 美国农业部批准的转基因生物释放数、位点数和基因结构数
|
财年 |
释放数 |
位点数 |
结构数 |
|
1989 |
32 |
12 |
74 |
|
1990 |
46 |
14 |
142 |
|
1991 |
90 |
10 |
226 |
|
1992 |
164 |
121 |
427 |
|
1993 |
341 |
455 |
870 |
|
1994 |
569 |
1,669 |
1,926 |
|
1995 |
734 |
3,690 |
2,666 |
|
1996 |
653 |
2,745 |
2,305 |
|
1997 |
782 |
3,427 |
2,650 |
|
1998 |
1,151 |
4,781 |
3,830 |
|
1999 |
1,068 |
4,134 |
3,502 |
|
2000 |
1,002 |
3,836 |
3,126 |
|
2001 |
1,190 |
5,831 |
3,208 |
|
2002 |
1,226 |
5,111 |
3,234 |
|
2003 |
824 |
2,910 |
2,650 |
|
2004 |
997 |
4,523 |
2,851 |
|
2005 |
1011 |
4,939 |
3,042 |
|
2006 |
974 |
4,327 |
18,532 |
|
2007 |
1,066 |
3,623 |
63,217 |
|
2008 |
948 |
7,744 |
125,365 |
|
2009 |
846 |
6,751 |
217,502 |
|
2010 |
754 |
6,626 |
297,422 |
|
2011 |
967 |
10,128 |
395,501 |
|
2012 |
767 |
9,133 |
469,202 |
以上数据表明，美国转基因技术研究的步伐30年来没有减慢，反而是日益加快，几乎已经令其他国家无法追赶。包括中国在内的许多国家可能因为喋喋不休地争论转基因的是与非，而耽误了大好的时光！
2．涉及的作物
APHIS近30年来批准的17000多项田间释放许可主要涉及的作物及分布如图2所示。
由图2可见，美国转基因技术研究几乎涉及到了所有的主要农作物，不过主要还是集中于玉米、大豆、棉花、马铃薯等夏季作物。可见，农作物的重要性越大，有关研究越多。由图2还可以看出，关于夏季作物（玉米、大豆、棉花等）的研究远远多于冬季作物（小麦、油菜）。
3．涉及的性状
APHIS近30年来批准的田间释放许可主要涉及的转基因性状及分布如图3所示。
由图3可见，美国转基因技术研究就性状而言，主要涉及抗除草剂、抗虫、农艺性状、产品品质，关于抗病性的研究也不少，当然主要还是涉及输入性状，输出性状仅约30%。
4．研发的公司
APHIS批准的田间释放许可涉及到的主要公司及数量分布如图4所示。
由图4可见，美国的转基因技术研究有公司主导，孟山都是当之无愧的转基因技术研究的领导者，占据了所有许可数的40%，是第二位先锋公司的6倍以上。
二、解除管制批准
1．批准解除管制的转基因作物
转基因作物研究得到田间释放许可后，便可以开展田间试验或育种活动，但该转基因生物还是处于受管制状态。田间试验成功完成后，研究者可以向APHIS提出解除管制申请，被批准解除管制后，便可以商业化GE种子或种苗（当然还需EPA和/或FDA审批）。截止2013年9月，APHIS收到了145项解除管制申请，批准了96项，有37项被申请者撤回，17项还在审理之中，1项申请材料不完整。被批准的96项申请涉及到的作物及分布如图5所示。
由图5可见，除小麦以外的主要农作物都有了可以商业化的转基因品种，玉米最多，占据批准总数的30%，其次是棉花、大豆、番茄。
2．批准的性状
APHIS批准的96项解除管制的转基因植物品种涉及到的性状及数量分布如图6所示。
由图6可见，美国可商业化的转基因作物就性状而言，主要是抗除草剂和抗虫性，其次是产品品质，再次是农艺性状和抗病性，其他仅2项。跟批准的田间释放数一样，主要还是涉及输入性状，输出性状占比不足20%。
三、 研发产品线
APHIS田间释放许可和批准解除管制后，意味着GE产品接近了商业化状态。APHIS批准的转基因作物除抗除草剂和抗虫以外，还包括抗病毒/抗真菌、优良农艺性状（抗冷、抗旱、抗冻、抗盐、高产、高氮利用率）、增强产品品质[延迟成熟、香味、结构（水果蔬菜）、增加蛋白质或碳水化合物含量、脂肪酸含量、微量元素含量、改变淀粉结构、颜色（棉花、花卉）、纤维特性（棉花）、面筋含量（小麦）、天然无咖啡碱（咖啡）]、药用和保健（增加维生素、铁、抗氧化如β葫萝卜素），详见表2。
|
表2 已获得的和研发中的生物技术作物 |
||||||
|
植物 |
输入性状 |
输出性状 |
||||
|
抗除草剂 |
抗虫 |
抗病毒真菌 |
农艺性状 |
产品品质 |
药用/保健 |
|
|
玉米 |
C |
C5 |
D |
C，D |
D |
D |
|
大豆 |
C |
C |
D |
C，D |
||
|
棉花 |
C |
C |
D |
D |
||
|
马铃薯 |
W（1999退出） |
D |
D |
D |
D |
|
|
小麦 |
C（2004中止） |
D |
||||
|
大麦、油菜、花生、烟草、隧道、甜菜、苜蓿等 |
C（油菜、甜菜、苜蓿），D（大麦、水稻） |
D |
D |
D |
D |
D |
|
番茄、南瓜、瓜类、甜玉米 |
C |
C，D |
D |
C，D |
D |
|
|
其他蔬菜 |
D |
D |
||||
|
木瓜 |
C |
|||||
|
果树 |
D |
D |
||||
|
其他树木 |
D |
D |
||||
|
花卉 |
D |
|||||
四、结论和讨论
近30年来，美国转基因作物的研究步伐很快，大约仅用了10年在1996年就走完了从实验室到田间、从田间到餐桌的研发和产业化全过程。首次产业化后的近20年时间里，研发速度并没有减慢，就田间释放的基因结构数量而言，反而是日益加快。笔者认为，这几乎已经令其他国家无法追赶。
美国的转基因研究几乎涉及到了所有的主要农作物，农作物的重要性越大，有关研究越多；夏季作物（玉米、大豆、棉花等）的研究远远多于冬季作物（小麦、油菜）。当前还主要集中于玉米、大豆、棉花、马铃薯等夏季作物。
研究的性状主要是抗除草剂和抗虫性，其次是产品品质，再次是农艺性状和抗病性，涉及输入性状的研究远远多于输出性状研究，未来可能会改变。
转基因作物研究基本上由生物技术公司（种业公司）主导，孟山都是当之无愧的转基因技术研究的领导者。
从美国农业部受理和批准的转基因作物解除管制申请来看，被批准率为66%，有25%的申请被申请者撤回，约12%的申请还在审理之中，所受理的
145项申请中仅1项因申请资料不完整未获得批准。这说明，近30年来美国研究获得的转基因作物依据《植物保护法案》是安全的，即不会成为有害生物。
从美国转基因作物研究来看，转基因技术农业应用是必然趋势，不会有回头路！同时也清楚地判断，我国是大大地落后了，尽管本文没有列举中国的数据加以比较。落后了怎么办？要么奋起直追，要么开放引进，别无他法。否则，中国的农业养活不了中国人，“中国人的饭碗装中国粮”也只是一句空话！
农业部，加油！科技部，助威！其他有关部委，当个拉拉队吧！（2014年3月13日）
参考文献
[1] http://ers.usda.gov/publications/err-economic-research-report/err162.aspx#.Ux0O2bKBSuo
