9.1　转基因植物概述

转基因技术为新品种培育提供了一个重要途径，它克服了物种之间的生殖隔离，实现了种间物质转移。1983年，Herrera等通过农杆菌介导法培育出世界上第一例转基因植物——抗病毒转基因烟草，标志着人类开始利用转基因技术进行农作物遗传改良。1986年，抗虫和抗除草剂的转基因作物获准进行田间试验。1994年，Calgene公司研制的延熟保鲜转基因番茄“Flavr Savr”在美国获准上市，开创了转基因植物商业化的先河。

自1990年Gordon-Kamm等首次报道获得可育的转基因玉米以来，作为全球种植面积第一的作物，玉米已成为转基因技术的主要研究对象，受到各国研究者的广泛关注。我国科研工作者运用转基因技术对玉米的农艺性状进行改良，在抗玉米螟、抗逆性、抗除草剂以及玉米营养品质的提高等方面取得了一定研究成果，弥补了传统育种方法的局限，其中转植酸酶基因玉米在2009年获得农业部颁发的安全生产证书。然而我国转基因玉米的研究及应用与国际先进水平仍存在一定差距，至今尚无商品化的玉米品种。我国转基因水稻研究起步较早，研发水平与世界同步，其中抗虫转基因水稻处于世界领先地位，前期的研究积累为推进转基因水稻产业化奠定了基础。1992年成功获得了第一例转基因小麦，尽管是最后一个转化成功的重要禾谷类粮食作物，转基因小麦研究在转化新方法、降低转化基因型依赖性、提高转化效率等方面均取得长足的进展。目前转基因小麦的研究方向主要包括抗病、抗虫、抗逆、品质改良和提高产量等方面。转基因作物的推广不仅创造了显著的经济效益，还在保障粮食安全、减少农田环境污染、缓解能源短缺和保护生物多样性等方面作出了积极的贡献。

1996年是转基因作物商业化种植的元年。截至2019年，全球转基因作物种植面积已从最初的170万公顷增加到1.91亿公顷，增长了111倍，种植的作物种类（图9-1）也从最初的烟草、玉米、大豆、棉花、油菜、番茄、马铃薯，扩展到苜蓿、甜菜、木瓜、南瓜、茄子、马铃薯和苹果等，涉及26种转基因作物（不包括康乃馨、玫瑰和矮牵牛花）的476个转基因转化体，取得直接经济效益2249亿美元。2019年，全球共有70个国家和地区应用了转基因农作物，29个国家种植了转基因农作物，其中美国、巴西、阿根廷、加拿大、印度为全球五大转基因农作物种植国，种植面积约占全球种植面积的91％。目前，全球商业化种植转基因作物的性状主要集中在抗除草剂、抗虫和复合性状（多种性状的结合）等。

图9-1　2019年转基因作物的种植面积及比例

截至2021年4月，我国共有8种转基因植物获得农业转基因生物安全证书，即1997年发放的耐储存番茄、抗虫棉花安全证书，1999年发放的改变花色矮牵牛和抗病辣椒（甜椒、线辣椒）安全证书，2006年发放的转基因抗病番木瓜安全证书，2009年发放的转基因抗虫水稻和转植酸酶基因玉米安全证书，2019年发放的耐除草剂大豆安全证书。但只有抗虫棉花和抗病番木瓜实现商业化种植。