加拿大轉基因馬鈴薯田間試驗概況

摘要：對１９９０～２０１０年加拿大轉基因馬鈴薯（Ｓｏｌａｎｕｍ ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ Ｌ．）田間試驗的相關數據進行分析，揭示了加拿大轉基因馬鈴薯田間試驗的變化特點和趨勢。２０年間，加拿大先后受理了５９３次轉基因馬鈴薯的田間試驗，占加拿大轉基因作物田間試驗總次數的６．８％，涉及到６個主要目標性狀、３家研究機構和９個試驗地點。此外，還分析了加拿大轉基因馬鈴薯田間試驗變化的趨勢及相關的影響因素，從而為我國轉基因作物的發展提供參考。

關鍵詞：馬鈴薯（Ｓｏｌａｎｕｍ ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ Ｌ．）；轉基因；田間試驗；次數；加拿大

中圖分類號：Ｓ５３２文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）21－4334-03

Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ Ｆｉｅｌｄ Ｔｒｉａｌｓ ｏｆ Ｇｅｎｅｔｉｃａｌｌｙ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｐｏｔａｔｏ ｉｎ Ｃａｎａｄａ

ＱＵ Ｙｏｎｇ，ＷＵ Ｃｈｅｎｇ－ｊｉｎ，ＬＩ Ｄａ－ｃｈｕｎ，ＳＨＥＮ Ｙａｎ－ｆｅｎ

（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｃｈｉｎａ Ｐｏｔａｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ / Ｗｅｓｔｅｒｎ Ｈｕｂｅｉ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔａｔｉｏｎ of Ｈｕｂｅｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Sciences Ｃｅｎｔｅｒ，

Ｅｎｓｈｉ ４４５０００，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｓｕｒｖｅｙ on Ｃａｎａｄａ ｄａｔａｂａｓｅ about ｆｉｅｌｄ ｔｒｉａｌｓ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃａｌｌｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｐｏｔａｔｏ（Ｓｏｌａｎｕｍ ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ Ｌ．）ｄｕｒｉｎｇ １９９０～２０１０ was conducted ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅｖｅａｌ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｃｓ ａｎｄ ｔｒｅｎｄ ｉｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃａｌｌｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｐｏｔａｔｏ． Ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｏｔａｌｌｙ ５９３ ｆｉｅｌｄ ｔｒｉａｌｓ ｈａd ｂｅｅｎ ｕｎｄｅｒｔａｋｅｎ ｉｎ ９ ｓｔａｔｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｌａｓｔ 20 ｙｅａｒｓ， involving ６ ｎｏｖｅｌ ｔｒａｉｔｓ ａｎｄ ３ ｃｏｍｐａｎｉｅｓ ｏｒ ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓ， contributed to 6.8% of all field trials of genetically modified crops． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ｔｈｅ influencing ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃａｌｌｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｐｏｔａｔｏ， were also analyzed in order ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｐｏｔａｔｏ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｏｔａｔｏ（Ｓｏｌａｎｕｍ ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ Ｌ．）； ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ； ｆｉｅｌｄ ｔｒｉａｌｓ； ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ； Ｃａｎａｄａ

馬鈴薯（Ｓｏｌａｎｕｍ ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ Ｌ．）是世界上重要的農作物之一，僅次于水稻、玉米、小麥，排在第四位。地處北美洲的加拿大，馬鈴薯在其農業生產中占有重要地位。隨著生物技術的發展，加拿大成為全世界轉基因作物主要種植區域之一，特別是其轉基因油菜的成功種植推廣以后，力推小麥、苜蓿和馬鈴薯等作物的發展［１］。田間試驗的內容與頻次反映了轉基因作物研究與產業化的歷史、現狀和發展趨勢［２－４］。本研究針對加拿大轉基因馬鈴薯田間試驗的相關情況進行分析探討，從而為我國轉基因馬鈴薯的發展提供一定的參考。

１數據來源

加拿大轉基因馬鈴薯田間試驗的數據來自加拿大食品檢驗檢疫署（Ｃａｎａｄｉａｎ Ｆｏｏｄ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ Ａｇｅｎｃｙ）公開網站的轉基因作物田間試驗數據庫（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ． ｇｃ． ｃａ ／ ｅｎｇｌｉｓｈ ／ｐｌａｖｅｇ／ｂｉｏ／ｃｏｎｆｉｎｅ．ｓｈｔｍｌ＃ｓｕｍ．），該數據庫提供了加拿大１９８８～２０１０年轉基因馬鈴薯田間試驗的相關資料。本研究以此為依據，分析轉基因馬鈴薯相關頻次、性狀和釋放時間等信息，討論了加拿大在轉基因馬鈴薯方面的研究狀況和應用趨勢，從而為我國轉基因作物發展提供一定的參考。

２加拿大轉基因馬鈴薯田間試驗概況

加拿大從１９８８年開始進行轉基因油菜和亞麻的田間試驗，截至２０１０年，先后共進行了８ ７９１次田間試驗，最多的是轉基因油菜，有５ ５１８次，占田間試驗總次數的６２．８％，其次是轉基因玉米，共進行了６１７次，占７．０％，馬鈴薯排在第三位，先后進行了５９３次，占總次數的６．７％。

加拿大從１９９０年開始批準進行轉基因馬鈴薯的田間試驗，在２０世紀９０年代逐年增加，后期達到高峰。特別是１９９７和１９９８年，分別進行了１５７次和１２５次，分別占這兩年田間試驗總次數的２０．２％和２４．３％，這兩年試驗的總次數將近占加拿大轉基因馬鈴薯田間試驗總次數的一半。１９９９年后，加拿大轉基因作物的田間試驗次數急劇減少，其中馬鈴薯田間試驗年均不到１０次，２００２和２００４年兩年均未進行試驗，２００７年后，加拿大轉基因作物田間試驗再一次達到新的高峰，但沒有再審批轉基因馬鈴薯的相關田間試驗（圖１）。

２．１加拿大轉基因馬鈴薯田間試驗的目標性狀

加拿大轉基因馬鈴薯田間試驗涉及的目標性狀很多（包括累積性狀），有抗除草劑、抗病毒、抗蟲、抗真菌病害、抗逆境、遺傳、營養和育性改變等性狀。其中，抗蟲性狀和抗病毒性狀最多，累積達４１４次和３７２次，占馬鈴薯田間試驗總次數的４０．０％和３５．９％（表１）。馬鈴薯是無性繁殖作物，抗病毒育種是馬鈴薯的育種重要目標之一，加拿大轉基因馬鈴薯抗病毒性狀占加拿大轉基因作物抗病毒性狀試驗總次數的４９．３％，主要涉及的抗病毒基因有ＰＬＲＶ、ＰＶＸ、ＰＶＳ、ＰＶＹ等。

２．２加拿大轉基因馬鈴薯田間試驗單位和次數

加拿大轉基因馬鈴薯田間試驗數據庫中提供了１９９８～２０１０年加拿大進行轉基因作物田間試驗的單位和次數，１２年間，加拿大轉基因馬鈴薯的田間試驗共進行了１７５次，由３家單位完成，加拿大農業部、孟山都公司（加拿大）和薩斯喀徹溫大學，分別進行了１３５次、２２次和１８次（表２）。２０世紀末，主要是孟山都公司（加拿大）在進行相關的田間試驗，孟山都公司主要的試驗性狀集中于抗性方面，包括抗蟲、抗病毒和抗除草劑等。

２０００年后，孟山都公司（加拿大）未再申請過轉基因馬鈴薯的田間試驗，21世紀的前幾年，加拿大農業部進行了為數不多的田間試驗，主要在抗真菌病害基因和選擇標記方面進行了較多的田間試驗，２００３年后，加拿大農業部也停止了轉基因馬鈴薯的田間試驗。薩斯喀徹溫大學開始申請相關的田間試驗，主要是抗逆性狀方面和選擇標記性狀，到２００６年，加拿大就停止了轉基因馬鈴薯的相關田間試驗。

２．３加拿大轉基因馬鈴薯田間試驗地區及次數

加拿大于１９８８年開始進行轉基因油菜和亞麻的田間試驗，首先是在曼尼托巴省進行了３次轉基因油菜田間試驗，在安大略省和薩斯喀徹溫省各進行了１次轉基因油菜和亞麻的田間試驗。１９９０年在不列顛哥倫比亞省和新不倫瑞克省開始進行轉基因馬鈴薯的田間試驗，分別進行了２次和１次。此后，加拿大轉基因馬鈴薯的田間試驗先后在９個省共進行了５９３次，主要集中在新不倫瑞克省、愛德華王子島和阿爾伯塔省，３省共進行了４０７次轉基因馬鈴薯的田間試驗，占馬鈴薯田間試驗總次數的６８．６％。新不倫瑞克省共進行了１５８次田間試驗，其中有１５５次轉基因馬鈴薯的田間試驗，愛德華王子島進行的１３５次田間試驗中，馬鈴薯占了１２６次（表３）。

３討論

３．１加拿大轉基因馬鈴薯田間試驗的變化趨勢

加拿大從１９９０年開始批準進行轉基因馬鈴薯的田間試驗，在２０世紀末達頂峰后下降，至２００６年后不再進行相關的試驗，這與全球轉基因作物試驗的發展趨勢相同，主要是由于全球嚴格的安全評價和管理制度的實施，以及農產品進口大戶日本和歐盟對轉基因產品實施抵制態度，使得轉基因產品的出路面臨困境［５］。但與加拿大轉基因作物田間試驗的趨勢有所不同，加拿大轉基因作物田間試驗在２００５年下降到一個低谷后又逐漸上升到新的高峰，這主要是近些年間，加拿大轉基因油菜和轉基因大豆的田間試驗申請數呈明顯上升的趨勢，但馬鈴薯、小麥等主要作物并未增加其田間試驗次數。

３．２加拿大轉基因馬鈴薯田間試驗的特點

加拿大轉基因馬鈴薯涉及的性狀主要是抗病毒性狀和抗蟲性狀，這與馬鈴薯這種作物的無性繁殖特性有很大關系，抗蟲性狀和抗病毒性狀是馬鈴薯育種的主要目標。從育種單位上看，加拿大轉基因馬鈴薯的育種單位很少，只有３家，主要還是以孟山都公司為主體，國家研究單位和高校只是參與小范圍的田間試驗。

３．３加拿大國內轉基因作物田間試驗概況

２２年間，加拿大轉基因油菜的田間試驗占６２．８％，占據了加拿大轉基因作物的大半壁江山，轉基因油菜在加拿大取得了很大的成功。但其他作物無論在研究試驗還是產業化方面與轉基因油菜相比，都有很大的差距。加拿大轉基因馬鈴薯先后進行了５９３次田間試驗，位居加拿大轉基因作物試驗的第三位，但僅占有６．７％的比例。

除轉基因油菜外，加拿大轉基因馬鈴薯與其他轉基因作物間的試驗次數相差不大，２０年間共申請上百次田間試驗的作物還有轉基因玉米、大豆、小麥、紫花苜蓿、黑芥和亞麻。分別占田間試驗總數的７．０％、６．４％、５．５％、４．１％、２．３％、２．１％，其他植物共占試驗總數的２．０％。除轉基因油菜獨樹一幟外，其他幾種作物所占比例均在１０％以下，相差不是太大。

４小結

隨著生物技術在農業中的廣泛應用，轉基因作物的發展趨勢不可逆轉，全球轉基因作物的研究技術和產業化進程都在邁向一個新的里程［６，７］。加拿大在馬鈴薯育種和栽培方面有著先進的經驗，其１９８０年育成的著名品種Sｈｅｐｏｄｙ廣泛地種植于世界各地，其生產的馬鈴薯主要用于出口，包括冷凍馬鈴薯、新鮮馬鈴薯和種用馬鈴薯等。在過去的２０年中，轉基因技術在加拿大得到了迅速的發展，加拿大已成為世界上轉基因技術研究和應用領先的國家之一。在轉基因馬鈴薯的研究方面，加拿大轉基因馬鈴薯的田間試驗次數僅次于美國，排在世界第二位，這與加拿大政府對現代農業的發展方向的把握是密不可分的：①國家主要通過法律、法規來保護農業，并且有相應的機構負責實施；②重視農業科學研究，加強對農業科研的投入；③執行嚴格的生產管理制度，加拿大已經建立起了較完備的農業生產管理制度［８］。無論在傳統品種選育還是在現代生物技術上，加拿大馬鈴薯產業發展的諸多經驗都為我國馬鈴薯產業的快速健康發展提供了相應的參考。

參考文獻：

［１］ 盧長明．加拿大轉基因作物田間試驗頻次分析［Ｊ］．生物技術通報，２００８（３）：１５３－１６１．

［２］ 瞿勇，吳承金， 殷紅清， 等． 美國轉基因馬鈴薯田間試驗分析［Ｊ］．中國蔬菜，２０１１（２）：２４－２９．

［３］ 瞿勇，邢素娜，盧長明．歐盟轉基因植物田間試驗頻次分析［Ｊ］．農業生物技術學報，２０１０，１８（５）：９９３－１０００．

［４］ 夏玉平，盧長明．美國轉基因作物田間試驗頻次分析［Ｊ］．農業生物技術學報，２０１０，１８（１）：１６３－１７３．

［５］ 劉治先，喬峰，張銘堂，等．世界轉基因農作物的應用現狀和發展趨勢［Ｊ］．山東農業科學，２００８（７）：１１３－１１５．

［６］ 孫國鳳．２００７年全球轉基因作物商業化發展趨勢［Ｊ］．生物技術通報，２００８（３）：１９０－１９3．

［７］ 孫雷心．２００５年轉基因作物商業化生產全球態勢［Ｊ］．生物技術通報，２００６（２）：１０5－１０6．

［８］ 張俊祥，程家瑜，周永春．全球轉基因作物種植狀況及其分析［Ｊ］．中國生物工程雜志，２００５，２５（７）：１０0－１０2．

［８］ 信乃詮．加拿大農業生產特點及其基本經驗［Ｊ］．農業展望，２００８（５）：２３－２６．