新型植物育种技术的涌现引发生物安全监管新挑战

作者: 2015-05-09 09:25 来源:其他
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近年来,分子生物学和生物技术的快速发展催生了一批新型植物育种技术。这些新技术在全球尤其是欧美等地区发展迅速,也对其现有的监管体系提出了新挑战。欧盟及奥地利、荷兰、英国、澳大利亚的多个机构相继发布报告,分析了新型植物育种技术发展应用中潜在的风险和监管要求。

一、新型植物育种技术类型及应用

与随机突变的常规育种技术相比,新技术更具特异性和针对性,它能精确改变基因组特定位点的遗传信息,如在特定位置插入、敲除或替换DNA,以及在保持DNA序列不变的情况下控制基因的表达。与转基因技术相比,新技术与其有类似的特征,但严格意义上来说两者并不完全相同,如许多新技术中的转基因载体仅是瞬时出现或只出现在育种的中间过程;能够在指定位置导入基因,可以减少随机插入导致的不可预知的表达。

根据欧洲联合研究中心[1]、奥地利环境署等发表的报告[2],可把新型植物育种技术分为四大类:

1、位点特异性诱变技术。这类技术可应用于位点特异的基因敲除、基因功能修饰或外源DNA的定向插入。目前主要应用于模式植物和农作物的基础研究,以获得耐除草剂性状及提高抗病性。相关技术尤其是大范围核酸酶和锌指核酸酶已被用于加速玉米、油菜和马铃薯新品种的培育。

2、同源转基因技术。与常规转基因技术的供体DNA可来源于任何生物不同,同源转基因技术的供体DNA来自于杂交亲和的物种。目前该技术已被广泛应用于多种作物的品种改良,高淀粉马铃薯、抗晚疫病马铃薯、抗黑星病苹果、高植酸酶活性大麦和加工品质改良的马铃薯等5个新品种已被批准开展大田试验;高淀粉马铃薯和低丙烯酰胺马铃薯2个品种已分别向欧盟和美国递交了解除转基因监管的申请。

3、育种支撑技术。该类技术仅在育种中间过程涉及转基因技术而在最终商业品种中无外源DNA。其中,玉米雄性核不育制种技术(SPT)目前已成功应用于玉米育种,并于2011年被美国农业部解除了转基因管制审批。

4、其他技术。这类技术主要作为研究基因功能和改良特定性状的工具,包括农杆菌浸润和转基因砧木嫁接。其中农杆菌浸润技术主要应用于模式植物烟草的基础研究,同时也培育出一些马铃薯、油菜和莴苣的抗病品系。转基因砧木嫁接广泛应用于果树、蔬菜等作物中,目前已培育出生根能力强的苹果和梨、抗扇叶病葡萄、抗疫病柑橘和株型改善的枳橙等新品种,并在欧盟申请了大田试验。

二、主要国家相关的行动和进展

全球对新型植物育种技术的特点及影响缺乏认识,对于其监管尚未形成统一的意见。目前,欧盟、美国、澳大利亚、新西兰和加拿大等国已围绕新型植物育种技术及其监管分类展开了深入的讨论或采取措施,逐步健全相关的监管体系。

1、欧盟及其成员国。2007年,欧盟委员会成立了新技术工作组对各种新育种技术是否等同于遗传修饰技术进行评估;2010年,欧盟委员会委托联合研究中心(JRC)对当前新型植物育种技术的应用进行分析,同时委托欧洲食品安全局(EFSA)评价这些新技术产生的植物是否属于目前欧盟转基因产品立法范围内。随后,EFSA的研究结果表明同源转基因与常规育种技术具有类似的潜在风险。此外,欧洲联合研究中心与食品安全局的研究均认为未来有必要对低风险技术如同源转基因技术解除监管的可行性进行评估。

多个欧盟成员国认为欧盟现有监管体系不能满足当前新技术的发展要求,对于降低这些作物的监管门槛意愿表达也较为强烈,纷纷发布一系列报告对相关技术进行探讨。比利时生物安全咨询理事会、荷兰遗传修饰委员会、英国环境释放咨询委员会、德国联邦消费者保护与食品安全局已经将其相关的分析结果呈递给欧盟委员会。2014年10月,英国生物技术和生物科学研究理事会(BBSRC)针对新型作物遗传改良技术发表立场声明,并认为欧盟对作物新品种的监管体系存在局限性,因为转基因与非转基因技术之间的界限也将随着技术的发展越来越模糊,建议欧盟对于新技术采用基于作物性状而非生产技术的监管体系[3]。2015年2月,欧洲植物科学组织(EPSO)发表了一份《作物遗传改良技术》的声明。该声明认为目前欧洲立法没有对作物遗传改良新方法和相关生物产品产生积极影响,要求欧盟委员会根据新技术工作组的建议尽快提供一份新型育种技术相关的指导文件[4]

2、美国。对于近年来出现的许多新技术及其产品,美国仍然沿用现有法律进行监管。自2004年以来,美国农业部基于个案分析原则,解除了多种新型育种技术或相关品种的监管[5],例如,Cibus公司的基因定向诱变技术、陶氏益农利用锌指核酸酶技术获得的耐除草剂玉米、杜邦先锋DP-32138-1保持系、阿巴拉契亚水果研究站利用FasTrack促进提早开花技术获得的李树和内布拉斯加大学林肯分校利用表观遗传学技术获得的高粱等。此外,环境保护署(EPA)正在考虑豁免同源转基因技术所获得的植物的审查过程。2011年,EPA向美国众议院农业委员会递交了一份“杀虫剂;转基因植物农药(PIPs)数据要求和PIPs豁免产品”草案,提出了使用同源转基因技术表达的植物保护剂(杀虫剂、杀菌剂)作物免受监管。

3、澳大利亚及新西兰。目前,澳大利亚基因技术管理办公室并未对特定的新技术公布一个一般性的指导文件,而是当特定技术出现监管地位不明确时鼓励开发者联系他们。该机构已经几次对新型育种技术相关的法律条文解释给予了建议,如利用锌指核酸酶(ZFN-1)和内源基因技术培育的作物可能被视为非转基因生物。2012年,澳洲新西兰食品标准管理局(FSANZ)召开了一个专家组会议,对6种新型育种技术生产的产品是否应被划分为转基因生物进行讨论[6]。专家组认为通过同源转基因、锌指核酸酶(ZFN-3)、转基因砧木嫁接等技术获得的食品应被归为转基因食品;利用定向诱变技术和SPT技术获得的食品为非转基因食品;而对于反向育种技术尚无定论。

4、加拿大。加拿大是目前对新型育种技术监管最为清晰的国家。加拿大将继续沿用其法律进行监管。通过跟先前被评估的植物相比较而不是通过其获得的工具来判断新型育种技术的产品是否拥有新的性状,从而确定是否作为转基因生物来管理。根据加拿大法律,通过生物技术获得的作物将与其他作物采取相同的方式处理。不管使用何种技术,拥有新性状的作物必须通过安全评估和授权过程。这个性状可能是通过常规育种、细胞融合、诱变、重组DNA技术和其他技术获得。因此,加拿大监管过程不需要改变或特异适应新型育种技术来源的作物。

三、对我国的建议

1、重视新型植物育种技术的研发和应用。我国作为人口大国和农业大国,应抓住新兴生物技术的发展机遇,加强新型育种技术研究的投入,重视新技术在育种工作中的应用,为我国的植物育种研究注入新的活力。

2、构建适合我国国情的新型植物育种技术监管体系。我国的《农业转基因生物安全管理条例》对于“新型植物育种技术及产品是否属于转基因生物”没有明确界定,因此对这些新技术及产品是否需要监管以及如何监管等的规定还处于空白。建议国家相关部门组织专家开展研讨以明确新型育种技术的法律地位,建立一个基于科学证据、明晰、适中的监管框架,促进这些新技术的快速发展与合理应用,同时保障生物安全和社会稳定。

3、加强国际合作、提前介入国际监管体系。欧盟是新型植物育种技术的主要发源地之一,已对新技术的监管和风险评估问题进行了广泛讨论。我国应加强与欧盟在该领域的合作交流,借鉴和吸取其良好经验与实践。我国还应积极参与全球新育种技术监管体系的研讨,为未来在制定全球统一监管政策中争取话语权和保障国家利益提供机会。(杨艳萍)



[1] New plant breeding techniques. State-of-the-art and prospects for commercial development. http://ipts.jrc.ec.europa.eu/publications/pub.cfm?id=4100.

[2] New Plant Breeding Techniques and Risks Associated with their Application. http://www.ekah.admin.ch/fileadmin/ekah-dateien/New_Plant_Breeding_Techniques_UBA_Vienna_2014_2.pdf.

[4] Crop Genetic Improvement Technologies, Statement. http://www.epsoweb.org/file/2038.

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