中国科学院华南植物园抗除草剂转Bar基因水稻经农业部批准,2004年进入环境释放试验阶段,这表明由段俊研究员、黎垣庆研究员承担的《转Bar基因(抗除草剂)在水稻中的应用》项目取得良好进展,同时也标志着转Bar基因水稻离生产上大规模应用又前进了一大步。依农业部《农业生物基因工程安全管理实施办法》规定,转基因农作物要生产上大规模应用必须经过四个阶段,即实验研究、中间试验、环境释放、商品化生产,同时对其安全性做出准确评价。2002年世界上种植转基因作物的国家有16个,总面积约5867万公顷,包括粮食、蔬菜、水果及家畜四大类,其中美国种植面积最大,占全球转基因作物种植总面积的66%。目前我国已获准进入商品化生产的转基因农产品有抗棉铃虫棉花、耐贮存番茄、抗花叶病毒的蕃茄与甜椒、转花色矮牵牛花。其中真正进入产业化阶段且产品已经上市的只有转基因抗虫棉。
自1999年开始,中科院华南植物园(原植物研究所)利用基因枪介导法开展将抗除草剂的bar基因转入水稻恢复系的研究,经过多代筛选鉴定,已获得抗除草剂(草丁膦)转bar基因单拷贝纯合体恢复系-86B,并以它为亲本与广东省及全国一批三系及两系的优良恢复系进行了杂交转育。用86B与Ⅱ-32A,特A等不育系进行杂交,已选配出抗除草剂转bar基因杂交稻新组合-Ⅱ优86B及特优86B。2002年经农业部批准进行中间试验,试验结果表明:转bar基因恢复系与受体恢复系比较,主要农艺性状及产量性状并无明显差异,由86B选配的抗除草剂杂交组合也能保持原组合的特性及产量水平。Bar基因是完全显性,在秧苗期喷施0.3%草丁膦水溶液,凡是真杂种的秧苗都完好无损,而混入的不育系秧苗因不含bar基因而被杀死,充分证明转bar基因水稻抗除草剂的特性。86B连续多代喷药均表现抗除草剂的特性,同时,在苗期、分蘖期及孕穗期喷药也表现抗除草剂的特性,说明转入的bar基因能稳定遗传,并能在不同生长阶段及不同器官(茎、叶及幼穗)得到充分的表达,2004年又获农业部批准进行较大面积的环境释放试验。这项研究成果将在超级杂交水稻的培育、两系杂交稻安全生产、化杀杂交稻极大限度地应用于生产、最大限度地降低杂交水稻制种的风险、缩短杂种纯度鉴定时间并简化纯度鉴定方法、杂交水稻机械化制种等方面具有重大的应用价值。
抗除草剂转基因作物如油菜、大豆和玉米等在美国、加拿大等国早就在商业化生产上应用并取得巨大经济效益和社会效益,美加两国科学家对抗除草剂转基因作物的安全性做了大量试验,都证明该作物及其产品对人类健康没有副作用,对生态环境也无不良的影响,我们的试验也已证明了这一点。Bar基因编码的PAT与已知的120多种人体过敏蛋白无同源性。此外,除草剂草丁膦在土壤中易被土壤微生物快速分解。半衰期只有2-3天。草丁膦的活性成分也不能通过血脑屏障,并在肾中很快被清除,因此对哺乳动物无毒性。草丁膦是在美国环保局食品质量保护法实行后注册的第一种新产品,也就是说抗除草剂转基因水稻对人类食用安全。