转基因科普系列——转基因大豆*

王志坤，李文滨

（东北农业大学//大豆生物学教育部重点实验室//农业部东北大豆生物学与遗传育种重点实验室，哈尔滨 150030）

转基因科普系列
——转基因大豆*

王志坤，李文滨**

（东北农业大学//大豆生物学教育部重点实验室//农业部东北大豆生物学与遗传育种重点实验室，哈尔滨 150030）

大豆是世界重要的粮食兼油料作物，也是人类优质蛋白的主要来源。大豆种子主要的营养物质是蛋白质和脂肪，两者约占大豆种子干重的60%。大豆是蛋白质含量较高的作物之一，蛋白质含量可高达40%以上。大豆含油量一般为18%，为世界提供了30%的脂肪和60%的植物蛋白质。大豆蛋白质被认为是人类所需的最理想的植物蛋白质，含有人体必需的8种氨基酸，且氨基酸组成比例与人体必需氨基酸组成相当。同时，大豆蛋白质没有动物蛋白质食品可能产生的副作用。

随着经济发展和人民生活水平的提高，我国人民对大豆的需求量不断增加。以食用豆油为例，在十几亿人食用油大量增加的背景下，人均食用量年消费从80年代初的2.6 kg增加到目前的22 kg。据测算，我国大豆需求量从1990年的1 100 万t增加到2015年的9 300万t。但我国大豆总产量远不能满足国内需求。从1996年起，我国就成为大豆的净进口国，进口量从当年的111万t持续增加到2015年的8 169万t[1]。而进口的大豆几乎全部为转基因大豆，那么，什么是转基因大豆呢？

转基因大豆（Genetically engineered soybean，简称GE大豆）就是将人工分离和修饰过的基因导入到现有大豆基因组中，与大豆基因组整合并表达，从而达到改造大豆生物学性状的目的。因为转基因大豆是将目标基因通过载体直接转移到大豆基因中，所以目的性更强，不存在传统育种通过杂交手段带来的不良基因连锁问题。此外，转基因大豆中目标基因的来源范围更广，可以从亲缘关系较远的物种中获得，也可以是人工合成的基因。因此，扩大了可利用的基因资源，规避了由于大豆自身遗传背景狭窄而带来的育种局限。因此，转基因大豆已成为转基因技术应用最广泛的领域之一。

目前商业化的转基因大豆主要包含以下几个种类：

1 抗除草剂转基因大豆

抗除草剂转基因大豆是转基因大豆研发的第一性状。美国孟山都公司最先将EPSPS基因转入大豆获得第一代抗草甘膦转基因大豆（Roundup readay，RR），且于1996年实现商业化种植。几年后，孟山都公司在第一代转基因大豆的基础上，又推出了第二代抗草甘膦转基因大豆（RR2Y），该系列品种不仅具有抗草甘膦特性，还聚合了其他性状[2]。此外，德国贝尔公司将pat基因转入大豆中，成功培育出了一系列抗草铵膦品种，如Liberty link系列产品。一些抗草铵膦转基因大豆新品种也已商业化[3]。

2 高油酸转基因大豆

普通大豆油脂中亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸占总脂肪酸量的60%左右，单不饱和脂肪酸油酸只占20%左右[4]。不饱和脂肪酸具有降低人体胆固醇和血脂功效，但多不饱和脂肪酸含量过高容易导致大豆油腐败，缩短货架期。而油酸含有一个不饱和键，在高温时更稳定、保质期长。因此，在提高大豆油含量的同时培育出高油酸大豆品种是大豆油脂改良的重要研究方向。2000年杜邦公司推出了高油酸转基因大豆品种，其油酸含量达到了大豆脂肪含量的80%，而亚油酸含量约占1%，以期提高大豆的营养品质。孟山都公司也培育出了高油酸低饱和脂肪酸的转基因大豆Vis⁃tive Gold品种。

3 抗虫转基因大豆

孟山都公司将广泛应用的抗虫基因Bt和cp4转入大豆中，培育出抗虫转基因大豆品种Intacta Roundup Ready 2 Pro。该品种对鞘翅目、鳞翅目、直翅目昆虫有良好的防治效果，已在巴西等南美国家大面积推广种植[5]，2013年也获得中国颁发的可进口用作加工原料的农业转基因生物安全证书。

4 聚合转基因大豆

杜邦公司的DP30542×TS40-3-2转基因大豆和孟山都公司的MON87705转基因大豆聚合了抗虫、抗除草剂、高油酸基因，实现了将抗虫、抗除草剂和高油酸性状聚合到一个大豆转化体中。这些聚合多个优良农艺性状的品种，在产量上也有良好的表现，在降低生产成本的同时增加了总收益。

商业化转基因大豆最早于1996年在美国种植，目前已在巴西、阿根廷、乌拉圭和巴拉圭等大豆主产国广泛种植[6]。2009年全世界转基因大豆播种面积约占大豆总播种73%，而到2013年的最新统计，全世界转基因大豆播种面积已占大豆总播种面积的81%[7]。

在中国，转基因大豆并没有实际的商业化生产。

[1]仝宗莉,肖红.农业部：我国对大豆的需求不断增加要靠进口弥补[EB/OL].[2016-04-13].http：//society.people.com.cn/n1/ 2016/0413/c1008-28273254.html.

[2]高初蕾,乔峰,安怡昕,等.商业化转基因大豆育种研发进展与展望[J].分子植物育种,2015,13(6)：1396-1406.

[3] Green J M.Evolution of glyphosate-resistant crop technology[J]. Weed Science,2009,57(1)：108-117.

[4] 程浩,金杭霞,盖钧镒,等.转基因技术与大豆品质改良[J].遗传,2011,33(5)：431-436.

[5] Bernardi O,Dourado PM,Carvalho RA,et al.High levels of bio⁃logical activity of Cry1Ac protein expressed on MON 87701× MON 89788 soybean against Heliothis virescens(Lepidoptera：Noctuidae)[J].Pest Management Science,2014,70(4)：588-594.

[6]邹恒伟.国内外转基因大豆发展趋势与中国发展对策[J].2013 (5)：44-46.

[7] James,Clive.Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops：2009[M].The International service for the acquisition of agri-bio⁃tech applications(ISAAA)Brief No.41.ISAAA：Ithaca,NY.

S565.1

E

1674-3547(2017)02-0052-02

2017-04-03

王志坤，副研究员，研究方向为大豆遗传育种与分子生物学，E-mail:zhikunwang1998@aliyun.com

抗逆转基因大豆新品种培育（2016ZX08004-002）；营养功能型转基因大豆新品种培育（2016ZX08004-003）

**通讯作者：李文滨，教授，研究方向为大豆遗传育种，E-mail:wenbinli@neau.edu.cn