文档介绍：项目名称: 农业重要转基因生物安全性研究
首席科学家: 彭于发中国农业科学院植物保护研究
所
起止年限: 2004 年 6 月至 2006 年 8 月
依托部门: 农业部
一、研究内容和课题设置
1. 基因操作安全性研究
系统研究代表性主要标记基因和报告基因(如水稻等转基因作物
中常用的抗生素抗性标记基因潮霉素磷酸转移酶基因 hpt 和除草剂
抗性基因等)对动植物和人体健康可能造成不利影响的理论基础及其
生态、遗传、生理代谢和毒理学机制。
研究遗传转化过程中载体元件序列和构建方式及转基因方法可
能引发非预期效应的类别、途径和方式的理论模型及其遗传、生态和
分子生物学基础,包括对转基因植物(如水稻、拟南芥)与非转基因植
物的全基因组微阵列(DNA microarray)比较分析以及蛋白质组学
(Proteomics)、代谢组学(metabonomics)的鉴定和探索性比较分析。
研究目的基因的表达调控元件与旁邻序列对目的基因转移频率、
遗传和表达的稳定性的关键决定因子,探讨提出高效转化、稳定遗传、
按需表达、保证安全的新思想和新途径,包括适合于转基因作物的可
剔除选择性标记基因或无标记基因的安全转化与操作技术。
2. 农业转基因生物对农业资源与生态系统影响的机理
研究转基因作物、植物用微生物和鱼的基因流的发生过程、规律
及其对农业资源和生态系统结构与功能的影响方式、机理和控制理
论。
研究转基因作物、植物用微生物和鱼的释放与应用的行为生态
机理,在农田和养殖水域环境中与各类种植、养殖和野生的动植物
和微生物群体、群落相互作用的生态机理。
3. 农业转基因生物对生态环境和人体健康影响预测与控制的理
论和方法
建立转基因生物及其产品对生物资源多样性和农业可持续发展
影响的理论和模型,对人和动物健康影响(如毒性、过敏性、抗营养
因子等)的损伤机理和动物模型,创建转基因生物的生态安全、人畜
安全新理论和保证安全应用的预测与控制新方法。
(具体说明每个课题的主要研究内容、目标、承担单位、课题负责人
及主要学术骨干、经费比例等)
课题 1. 标记基因安全性的研究
研究内容:
以潮霉素抗性标记基因为主要研究对象,研究标记基因通过植物
与食物链向动物肠胃细菌微生物发生水平转移的机率和机理;开展标
记基因滞留能力、稳定性、转化能力、重组可能性和选择压力的研究;
建立标记基因肠道微生物中水平转移的危险性评价方法。通过双
T-DNA 转化系统和 Cre/loxP 位点特异重组系统探讨无选择标记转基
因的理论基础并建立其技术体系。
预期目标:
构建供体表达系统(能在工程杆菌中同时表达抗性基因和报告基
因的质粒);构建不完全缺失的 hpt 基因的质粒载体(1-2 株),建立
抗生素抗性基因的在肠道细菌中转化和标记修复体系;建立标记基因
水平转移(HTP)的危险性评价体系,初步揭示转基因水稻中 hpt 基因
发生水平转移的机率和机理;设计并构建分别适合于单、双子叶植物
的无选择标记基因通用植物表达载体;建立植物转化体系,获取无选
择标记的转基因水稻株系 1-3 个。
发表论文 16 篇,其中 SCI 源文章 8 篇,培养博士生 5-6 名,培
养研究生 3-4 名。
主要承担单位:
中国科学院遗传研究所
卫生部食品卫生监督检验所
负责人:魏晓丽,女,,高工,中国科学院遗传研究所
主要学术骨干:
曾千春,男,,副研,中国科学院遗传研究所
吴永宁,男,,研究员,卫生部食品卫生监督检验所
经费比例:%
课题 2:转基因植物中外源基因插入引发非预期效应的分子基础研究
研究内容:
以国际通用的模式植物(双子叶植物拟南芥和单子叶植物水稻)
为研究对象,在基因组、蛋白组水平上对转基因植物的基因表达模式、
蛋白质表达模式进行分析,系统研究外源 DNA 插入所引起的多效性变
化和非预期性效应,建立相应的数据分析标准。探索研究影响转基因
植物中外源基因遗传稳定性的相关分子机理。
预期目标:
在外源基因插入的位置效应、基因多效性和遗传变异规律、转基
因植物遗传稳定性等方面提供新的知识、思想和方法,在基因组、
蛋白组水平上揭示外源基因插入引发的非预期效应,为实质等同性
分析提供科学依据;建立一种新的安全检测系统和衡量标准,分析
具有商业化前景的转基因水稻中外源基因拷贝数、外源基因在染色
体插入位置等,预测后代的遗传稳定性,探索分析转基因植物外源
基因遗传不稳定