转基因作物(GMO)的研究最早始于80年代初期。目前以美国、加拿大等为中心的转基因研究及商业化程度相对较活跃,通过转基因技术已育成多个作物品种,并进入田间栽培试验。日本虽起步晚于美国、加拿大等国,但近几年对转基因技术的研究也加大了力度,尤其在制定转基因作物研究的基础研究指针、环境安全评价指针以及商业化转基因食品的标识制度等方面形成了比较完整的实施细则。
转基因作物的基本情况
1.日本目前已批准可作为食品商业化利用的转基因作物有29种,都是国外企业开发的,主要用于食品加工业等领域。这些准人的转基因作物主要是具有抗除草剂及抗病性的作物品种(详见下表)。至今为止,日本自己研究开发的、并已真正实现商业化的转基因作物仅为改变花瓣颜色的康乃馨新品种,是在1999年实现商业化的。
2.日本对转基因技术研究的各试验阶段制定了明确的操作规定。文部科学省制定了转基因基础性研究指针;农林水产省制定了转基因研究对环境的影响以及饲料用转基因作物安全性评价指针;厚生劳动省则制定了转基因食品安全性评价指针。
研究现状
1.基本概况
日本真正开展转基因作物研究始于90年代初,以国立农业研究机构、民间企业以及部分道府县农业试验场为主。日本地方自治体的道府县农业试验场对转基因作物的研究也投入了较大财力。目前全日本43个都道府县中有34个道府县根据各自的特色针对不同的作物开展转基因技术的基础研究性工作。利用转基因技术其最终目的在于开发选育独特的作物新品种,提高农产品的附加值,育成耐病虫害的新品种,减少农药的使用量,保护生态环境等。但这些研究工作目前还仅仅停留在封闭式的实验室阶段,至今还没有在开放式的温室内进行栽培试验,离商业化还相当遥远。
由于经济的全球化,农产品的贸易也日趋国际化,市场竞争达到了白热化的程度。利用传统的育种手段,显得育种周期长,见效慢。而利用转基因技术则可以大大缩短育种周期,选育出理想的新品种。虽然目前对利用转基因技术存在着一定的分歧,但学术界普遍认为转基因技术不失为一种迅速、有效的育种新手段。
日本地方自治体的道府县的农业研究机构从事转基因技术研究的经费主要来自国家及地方自治体的年度财政预算。农林水产省也对地方自治体的道府县的农业试验场在开展转基因作物研究上给予资助,约有18个道府县的农业研究机构得到资助。目前日本国立研究机构、地方自治体的34个道府县农业试验场开展转基因研究的主要作物对象有:水稻、蔬菜、花卉、果树等。
另一方面,由于日本的消费者对转基因作物持谨慎、担心的态度,尤其对转基因作物对生态环境、人体健康的影响等顾虑重重。虽然在转基因研究方面取得了一定的进展,但是因受到消费者不同程度的反对,商业化的推进相当缓慢。所以在加强转基因技术基础研究的同时,应特别注重转基因作物对生态环境及人体健康影响的观察试验,用科学的证据消除消费者不必要的顾虑。
日本目前投入研究力度最大的转基因研究对象是水稻,主要着眼于抗病性育种、抗倒伏、提高产量及米质等方面。其次是耐除草剂的玉米、大豆、油菜等新品种的选育。其它作物如黄瓜、土豆、草莓、甜瓜等也有不同程度的涉及。截止2001年3月,已完成环境安全性评价的转基因作物有11种,其中日本自己研究开发的转基因品种主要集中在水稻、黄瓜、番茄、甜瓜等。从国外引进的种子,并已完成环境安全性评价的有6种。除了上述食用作物之外,最引人注目的是,近来转基因技术应用于花卉育种上取得了较大的突破。已育成了变色的康乃馨新品种。
2.日本对转基因作物的安全性评价按如下指针进行评价
①使用农作物的基本情况:自然界中的分布、栽培及用作食品利用的历史、方式、生育特性、耐杂草性以及是否产生有毒物质等。
②导入基因的基本情况:基因构成的特性、由来、功能、碱基序列等。
③转基因作物的有关情况
·基因的情况:导入的方法、转基因作物的培育过程、导入基因的稳定性;
·对环境的安全性的试验:调查研究转基因作物和非转基因作物的花粉飞散程度、种子发芽率、与近缘种的杂交性以及植物提取液的成分分析;
·食品的安全性的有关试验:转基因作物过敏性分析,转基因作物毒性试验,转基因作物与非转基因作物在营养成分,包括碳水化合物、蛋白质、含油量、纤维素、氨基酸、脂肪酸等方面进行评估。
3.转基因食品标识制度的比较
美国、加拿大对转基因食品实施标识制度持消极的态度,认为转基因食品是安全可靠的,对环境也不会产生负面影响。但欧盟则对转基因食品持谨慎的态度,自1998年起全面实施转基因食品标识制度,最终的选择权留给消费者。日本在借鉴各国做法的基础上,根据农林规格(JAS)制定了转基因食品的标识制度,并于2001年4月1日正式实施。目前适用标识制度的转基因农产品主要有:大豆、玉米、土豆、油菜及棉籽等5大类,以这5大类为原料的加工食品,包括大豆15种、玉米9种,共计24个种类。用于加工食品时,如该原料的重量列前三位,且含重量达5%以上时,必须执行标识制度。
据有关资料介绍,美国经FDA认可的转基因农作物截止今年6月,共有51个品种,而在日本经厚生劳动省认定的、可用作食品加工的仅为35个品种。由此可见日本在转基因研究及转基因食品的商业上与美国还有较大的区别。至今还没有形成各国通用的转基因技术研究及其商业化的通则。
发展趋势预测
日本曾引入首例商业化的耐贮转基因番茄,并以其为母本,育成了新的番茄品种,但由于消费者的强烈反对,最终未能实现商业化。综观转基因研究的历史,不难发现,转基因技术应用于非食用性观赏植物,如花卉等的研究上具有潜在的应用价值。日本已利用转基因技术成功地改变花瓣的颜色,已育成了蓝色康乃馨品种,市场前景看好。目前又将这一技术应用于其它花卉的育种上,并把近期的目标定位在育成蓝色蔷薇花上。此外,转基因技术选育耐病性草坪新品种等也有较大的进展,可望实现商业化。
总之,在不久的将来,转基因这一新技术将被广泛应用于选育具有健康功能性农作物的研究上,如选育具有健康保健功效的预防贫血、降低胆固醇、抗花粉过敏等功效性水稻品种及糖尿病人专用水稻品种。此项研究工作主要在日本国立的农业生物资源研究所、中央综合农业研究中心等研究机构展开,近期的目标是选育具有功能性水稻新品种。目前预防高血压的水稻品种、预防缺铁性贫血的水稻品种等已相继完成实验室阶段的研究,有望进人下一个研究阶段。转基因技术应用于非食用性作物的研究可望有新的突破,实现商业化的可能性远远高于食用性转基因作物。
责任编辑:米阳