劉 標(biāo)，薛 堃，劉來盤，周 延，韓 娟

(1.生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所，江蘇 南京 210042；2.中央民族大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，北京 100081；3.南京林業(yè)大學(xué)生物與環(huán)境學(xué)院南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210037；4.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食物與營養(yǎng)發(fā)展研究所，北京 100081)

1996年，轉(zhuǎn)基因作物的全球種植面積為170萬hm2，2017年擴(kuò)大到1.898億hm2，其中轉(zhuǎn)基因大豆的種植面積最大，為9 410萬hm2[1]。轉(zhuǎn)基因作物的商業(yè)化種植不僅產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而且通過降低化學(xué)殺蟲劑和除草劑用量保護(hù)了環(huán)境和人體健康[2]。但是，轉(zhuǎn)基因作物也可能產(chǎn)生環(huán)境和人體健康等方面的風(fēng)險，其中，外源基因漂移或基因流(gene flow)是最主要的環(huán)境風(fēng)險之一，尤其是如果外源基因通過花粉介導(dǎo)的基因漂移從轉(zhuǎn)基因作物逃逸到作物的野生近緣物種及其帶來的潛在環(huán)境風(fēng)險，更是引起了廣泛關(guān)注[3-7]。

基因漂移原本是群體遺傳學(xué)中的概念，指一個或多個基因從一個孟德爾遺傳群體轉(zhuǎn)移到另一個孟德爾遺傳群體的現(xiàn)象或者過程[8]。根據(jù)這個定義，基因漂移是可以發(fā)生在一個物種的不同群體之間和具有不同親緣關(guān)系的物種之間。事實上，同一作物的不同品種之間、作物與其野生近緣種和雜草類型之間進(jìn)行基因漂移和遺傳物質(zhì)的交換是植物(如農(nóng)作物)進(jìn)化過程中存在了數(shù)千年的自然現(xiàn)象[9]231-232,[10]。世界上的主要農(nóng)作物中有12種可以與其野生近緣種雜交，并對野生近緣種的進(jìn)化產(chǎn)生重要影響：從7種作物到其野生近緣種的基因漂移導(dǎo)致其野生近緣種的雜草性增強(qiáng)(more aggressive weeds)，或者在特定情況下導(dǎo)致某些稀有野生近緣種滅絕(extinction)[9]217,[11-14]。目前，認(rèn)為轉(zhuǎn)基因植物通過花粉逃逸是最普遍的基因漂移方式，即轉(zhuǎn)基因作物通過花粉傳播與其性親和的野生近緣種進(jìn)行雜交，從而逃逸到自然環(huán)境中。在花粉傳播過程中，外源基因通過親代遺傳給子代，所以此類發(fā)生在同種或相近種之間的基因漂移也叫作垂直的基因漂移[15]。 轉(zhuǎn)基因作物向其野生近緣種基因漂移的風(fēng)險評價和研究主要包括基因漂移頻率(異交率)、外源基因在雜交后代中的表達(dá)以及雜交后代的適合度評價[10,16-17]3個步驟。

已經(jīng)商業(yè)化釋放的轉(zhuǎn)基因生物需要持續(xù)監(jiān)測，處于中間階段的轉(zhuǎn)基因生物則需要更加廣泛和深入的研究。世界范圍種植面積最大的轉(zhuǎn)基因作物是轉(zhuǎn)基因大豆，即以大豆屬Soya亞屬中的栽培大豆〔Glycinemax(L.)Merr.〕為受體的轉(zhuǎn)基因品種，而Soya亞屬有2個種，另一個種是栽培大豆〔G.max(L.)Merr.〕的野生近緣種野生大豆(GlycinesojaSeib. et Zucc.)[18]。兩者有相同的基因組(染色體均為2n=40)，容易雜交，結(jié)實性良好，相互之間易于發(fā)生基因漂移，而且雜交后代性狀的遺傳方式與栽培大豆品種間雜交后代的遺傳方式相似。野生大豆是一年生自花授粉草本植物，廣泛分布于中國大陸、臺灣島、日本、朝鮮和俄羅斯西伯利亞等地，是我國第一批重點(二級)保護(hù)野生植物。我國是世界野生大豆最主要的分布和分化中心，主要分布于山野以及河流沿岸、濕草地、湖邊、沼澤附近或灌叢等自然環(huán)境中，在農(nóng)田及其周邊環(huán)境中也可正常生長[19-20]。隨著我國大量進(jìn)口轉(zhuǎn)基因大豆以及自主研發(fā)的多個轉(zhuǎn)基因大豆品種具備商業(yè)化種植的技術(shù)條件，轉(zhuǎn)基因大豆基因漂移風(fēng)險，尤其是外源基因向我國野生大豆發(fā)生基因漂移及其對野生大豆種質(zhì)資源可能產(chǎn)生的影響，成為轉(zhuǎn)基因生物安全研究中的重要課題。

1 轉(zhuǎn)基因作物向其野生近緣種的基因漂移

轉(zhuǎn)基因通過基因漂移轉(zhuǎn)移到野生近緣種的群體，不僅可能影響野生近緣種的遺傳完整性(genetic integrity)，還可能通過改變后者的生存和繁殖能力而使野生近緣種迅速擴(kuò)展分布空間，甚至形成難以控制的雜草，產(chǎn)生難以預(yù)測的環(huán)境風(fēng)險[3,10,17,21-22]。隨著轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化種植和貿(mào)易規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，多種轉(zhuǎn)基因作物中外源基因漂移的現(xiàn)象已經(jīng)被證實。多種轉(zhuǎn)基因抗除草劑油菜(BrassicanapusL.)在加拿大進(jìn)行商業(yè)化種植之后，抗不同除草劑的轉(zhuǎn)基因油菜之間發(fā)生的基因漂移不僅導(dǎo)致加拿大轉(zhuǎn)基因油菜田及其周圍環(huán)境中出現(xiàn)了同時含有抗草甘膦、抗草丁膦和抗咪唑啉類3種除草劑的油菜自生苗[23-24]，而且轉(zhuǎn)基因油菜與油菜的雜草型野生種蕪菁(BrassicarapaL.)之間發(fā)生基因漂移，使得外源抗除草劑基因進(jìn)入并長期存在于蕪菁自然群體中[25-26]。阿根廷也出現(xiàn)了轉(zhuǎn)EPSPS基因油菜(B.napusL.)向蕪菁(B.rapaL.)發(fā)生基因漂移并導(dǎo)致表達(dá)EPSPS基因的抗草甘膦蕪菁在農(nóng)田存在和蔓延的報道[27]。墨西哥是世界玉米的生物多樣性起源中心，隨著轉(zhuǎn)基因玉米在美國(特別是靠近墨西哥的邊界地區(qū))的大規(guī)模種植以及出口到墨西哥，墨西哥的地方玉米品種中已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)含有轉(zhuǎn)基因玉米的外源基因成分[28-30]。轉(zhuǎn)Bt基因棉花(Gossypiumhirsutum)于1996年被批準(zhǔn)在墨西哥進(jìn)行商業(yè)化種植，2011年發(fā)表的論文中確認(rèn)了墨西哥的陸地棉野生群體中檢測到Bt基因[31]。在中國，Bt和EPSPS等外源基因可以通過基因漂移從轉(zhuǎn)基因水稻轉(zhuǎn)移到栽培稻(OryzasativaL.)、雜草稻(O.sativaf.spontanea)和普通野生稻(O.rufipogonGriff.)中并在雜交后代中正常表達(dá)[8,32]。

總之，大量研究和調(diào)查結(jié)果表明，只要能夠雜交而且在時間和空間上具備雜交條件，轉(zhuǎn)基因作物中的外源基因可以通過基因漂移轉(zhuǎn)移到其野生近緣種并在雜交后代中正常表達(dá)[8,33-34]。

2 轉(zhuǎn)基因大豆與野生大豆之間的基因漂移

2.1 栽培大豆與野生大豆之間的基因漂移

不同品種栽培大豆之間發(fā)生雜交的頻率通常小于3%，隔行種植情況下的自然異交率為0.65%～6.32%，平均自然異交率為1.8%，超過10 m的自然異交率低于0.01%；栽培大豆之間主要通過昆蟲(如蜜蜂)傳粉進(jìn)行雜交，風(fēng)媒傳粉幾乎可以忽略不計[35-39]。

栽培大豆與野生大豆之間的異交率一般低于栽培大豆之間的異交率。日本栽培大豆與野生大豆在相隔50 cm、約30 d花期重疊條件下平均自然異交率為0.73%[40]，KURODA等[41]發(fā)現(xiàn)6.8%的受檢日本野生大豆植株中含有來自栽培大豆的基因。栽培大豆與野生大豆的雜交后代可以在自然條件下長期生存[42-44]。分子生物學(xué)和表型證據(jù)都表明，栽培大豆自從誕生以來就同野生大豆在重疊分布區(qū)域共同生存至少有5 000 a的歷史并發(fā)生了持續(xù)性的遺傳滲透。栽培大豆可以通過花粉而將其基因傳遞給野生大豆，即栽培大豆的基因已經(jīng)滲透到野生近緣種，導(dǎo)致現(xiàn)代野生大豆含有栽培大豆的某些基因(野生大豆已經(jīng)滲入0.73%的栽培基因)，野生大豆的某些稀有性狀(如白花、灰毛以及黃、綠、棕色種皮)可能來源于栽培大豆[41,45-49]。劉亞男[50]對26個省份的96份野生大豆種質(zhì)材料的研究結(jié)果表明，有些野生大豆個體含有來自栽培大豆的基因或遺傳成分。切葉蜂(Megachiletsurugensis)等訪花昆蟲是栽培大豆向野生大豆基因漂移的主要媒介[40,43-44,51-52]。

不同野生大豆個體和群體之間也存在基因漂移。日本學(xué)者研究結(jié)果表明，由于意大利蜂(Apismellifera)、木蜂(Zylocopaappendiculata)等傳粉昆蟲經(jīng)常性地訪問野生大豆的花，日本4個野生大豆群體間的多位點異交率(multilocus outcrossing rate)可達(dá)9.3%～19%，而且野生大豆群體內(nèi)部的基因漂移頻率高于栽培大豆與野生大豆之間的基因漂移頻率[53-54]。中國野生大豆群體內(nèi)以及相鄰的不同種群之間也存在著基因漂移，野生大豆自然群體間的異交率為0～3.5%，而且在50 km范圍內(nèi)，不同野生大豆群體間的距離越近，其基因漂移頻率越高[55-58]。

可見，栽培大豆與野生大豆之間、野生大豆不同群體之間都會發(fā)生低頻率的基因漂移，昆蟲是基因漂移的主要媒介。如果轉(zhuǎn)基因大豆在我國進(jìn)行商業(yè)化種植，外源基因可以通過基因漂移進(jìn)入野生大豆，并可能在不同野生大豆群體間進(jìn)一步擴(kuò)散。

2.2 轉(zhuǎn)基因大豆向非轉(zhuǎn)基因大豆和野生大豆的基因漂移

為了研究和評價轉(zhuǎn)基因大豆的基因漂移風(fēng)險，國內(nèi)外學(xué)者從轉(zhuǎn)基因大豆向非轉(zhuǎn)基因大豆的基因漂移以及轉(zhuǎn)基因大豆向野生大豆的基因漂移2個方面開展了一些大田試驗(表1[20,40-41,44,53-54,59-66])。

表1 不同大豆材料間基因漂移的異交率

在巴西開展的一個轉(zhuǎn)基因大豆與栽培大豆基因漂移的大田試驗中，當(dāng)非轉(zhuǎn)基因大豆距離轉(zhuǎn)EPSPS基因大豆花粉供體1 m時，平均基因漂移頻率為0.52%，2 m處的平均基因漂移頻率為0.12%，當(dāng)距離增至10 m時未檢測到基因漂移[59]。日本學(xué)者開展的一個為期4 a的試驗結(jié)果表明，當(dāng)轉(zhuǎn)EPSPS基因大豆AG3701RR(Event 40-3-2)與非轉(zhuǎn)基因大豆相距0.7 m時，兩者之間的基因漂移頻率最高(0.19%)，相距10.5 m處檢測不到基因漂移[60]。在中國的隔行種植以及同心圓種植試驗中，轉(zhuǎn)EPSPS基因抗除草劑大豆AG5601向36個常規(guī)非轉(zhuǎn)基因大豆品種的自然異交率為0.039%～0.934%，最遠(yuǎn)漂移距離15 m處的異交率為0.012%[61]。劉杰等[62]的研究結(jié)果表明，轉(zhuǎn)EPSPS基因大豆和不同品種非轉(zhuǎn)基因大豆之間相距5 m處基因漂移頻率為0.03%，而在29 m處降至0.001%。中國和日本的試驗均發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因大豆與常規(guī)大豆之間主要通過傳粉昆蟲發(fā)生基因漂移，通過風(fēng)力傳播花粉而發(fā)生基因漂移的概率極低[60-61]。

已經(jīng)發(fā)表的轉(zhuǎn)基因大豆與野生大豆之間的基因漂移研究主要由中國和日本學(xué)者完成。陳新等[67]發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)EPSPS基因大豆ARG04與野生大豆之間的基因漂移頻率約為0.09%，昆蟲是基因漂移的主要媒介；陳新等[63]的另外一個試驗結(jié)果顯示：轉(zhuǎn)EPSPS基因大豆ARG04與野生大豆之間最遠(yuǎn)漂移距離為10 m，與野生大豆之間的漂移頻率低于萬分之一。也有一些大田試驗則未檢測到轉(zhuǎn)EPSPS基因大豆向野生大豆的基因漂移[62,64]。MIZUGUTI等[65]在日本開展的基因漂移試驗中，轉(zhuǎn)基因大豆AG3701RR與野生大豆的花期重合期為18～24 d，雖然32 502個F1大豆苗中只有1株是轉(zhuǎn)基因陽性，但是這株雜交轉(zhuǎn)基因大豆可以產(chǎn)生947粒種子，其中824粒種子可以發(fā)育為正常植株。MIZUGUTI等[66]的另外一個研究結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因大豆與野生大豆間雜交頻率(hybridization frequencies)為0～0.097%，且轉(zhuǎn)基因大豆與野生大豆的花期重合度越高，兩者之間的雜交頻率也越高。

由上述文獻(xiàn)可知，雖然基因漂移頻率較低，但轉(zhuǎn)基因大豆是可以向栽培大豆和野生大豆發(fā)生基因漂移的，而且雜交后代可育。如果轉(zhuǎn)基因大豆中的外源基因進(jìn)入野生大豆中，分析和評價轉(zhuǎn)基因為野生大豆帶來的適合度效應(yīng)，對于轉(zhuǎn)基因大豆基因漂移風(fēng)險評價以及野生大豆種質(zhì)資源保護(hù)至關(guān)重要[8,17]。

3 轉(zhuǎn)基因大豆與野生大豆雜交后代的適合度

轉(zhuǎn)基因作物與野生近緣種雜交后代的適合度分析，是評價轉(zhuǎn)基因漂移引起的生態(tài)風(fēng)險的重要步驟[17,68-69]。雖然KURODA等[70]認(rèn)為栽培大豆與野生大豆雜交后代中帶有來自栽培大豆的一部分人工馴化基因,可能不利于雜交后代在自然環(huán)境中生存，使得雜交后代的適合度可能低于野生大豆，但是，到目前為止僅有2個公開發(fā)表的相關(guān)研究。

GUAN等[71]通過人工授粉獲得轉(zhuǎn)EPSPS基因大豆與野生大豆的雜交F1代種子，然后在溫室和大田條件下研究F1和F2代的適合度，發(fā)現(xiàn)雖然F1代結(jié)莢率很低，但是含有EPSPS基因的F1大豆比不含EPSPS基因的F1大豆有更長的營養(yǎng)生長期、更高的生物量和更低的百粒重，F(xiàn)1和F2的百粒重顯著高于野生大豆，表明EPSPS基因沒有對含有EPSPS基因雜交后代的生長產(chǎn)生不利影響，由此推測逃逸的EPSPS基因可以在沒有草甘膦除草劑的自然條件下存在于野生大豆群體中。闞貴珍等[72]在網(wǎng)室條件下開展的研究結(jié)果表明，4個野生大豆材料和轉(zhuǎn)EPSPS基因大豆RR能夠雜交結(jié)實并產(chǎn)生有抗草甘膦性狀的雜交后代群體F1和F2，在沒有草甘膦選擇壓力條件下，雜交后代在一些性狀上的相對適合度高于母本野生大豆材料(尤其是結(jié)莢率、百粒重、單株種子質(zhì)量等繁殖指標(biāo))，其他適合度指標(biāo)沒有發(fā)生顯著差異。上述2個實驗結(jié)果顯示，在沒有草甘膦的條件下，與母本野生大豆相比，表達(dá)EPSPS基因的“轉(zhuǎn)基因大豆-野生大豆”雜交后代沒有顯示出適合度代價，某些適合度參數(shù)(尤其是繁殖指標(biāo))甚至顯著高于野生大豆，表明表達(dá)EPSPS基因的“轉(zhuǎn)基因大豆-野生大豆”雜交后代可能具有更強(qiáng)的環(huán)境入侵性，這與KURODA等[70]的預(yù)測結(jié)果并不相符，需要對此進(jìn)行更加系統(tǒng)而深入的研究。

4 轉(zhuǎn)基因大豆向野生大豆基因漂移研究中存在的問題

綜上所述，雖然目前國內(nèi)外已經(jīng)有了一些轉(zhuǎn)基因大豆向野生大豆基因漂移的研究報道，但是該領(lǐng)域的研究還存在著一些不足和問題，主要包括以下3個方面。

首先，沒有考慮我國不同地域野生大豆群體之間存在的巨大遺傳差異。除青海、新疆、海南3省(區(qū))以外，野生大豆在我國其余各省(區(qū)、市)均有分布。巨大的生態(tài)、地理和氣候條件差異使得我國不同地域的野生大豆形成了適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的各種生態(tài)型和種群。不同生態(tài)型野生大豆在葉型、花色、絨毛色、種子大小、種皮色、莖形態(tài)、生育期等表型以及遺傳多樣性方面存在很大差異，尤其是不同生態(tài)型野生大豆在生育期(特別是花期)、花色和種子等性狀方面的差異將直接影響其與轉(zhuǎn)基因大豆間基因漂移的頻率以及雜交后代在不同環(huán)境條件下的生存和適合度[49,73]?，F(xiàn)有的轉(zhuǎn)基因大豆向野生大豆基因漂移研究僅僅涉及少數(shù)幾個地域的野生大豆，沒有考慮我國不同地域野生大豆之間存在的巨大遺傳差異可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因大豆在不同地域向野生大豆發(fā)生基因漂移的風(fēng)險等級存在很大不同，如轉(zhuǎn)基因大豆向不同地域野生大豆基因漂移的頻率可能有很大差異，雜交后代在不同地域的不同土壤、溫度等環(huán)境條件下的適合度表現(xiàn)也可能有很大差別，從而導(dǎo)致不同的環(huán)境風(fēng)險。

其次，已經(jīng)研究的轉(zhuǎn)基因大豆所涉及的外源基因集中于EPSPS基因，只有少量涉及其他外源基因(如Bt基因)以及基因疊加性狀。除了EPSPS基因外，我國已經(jīng)大量進(jìn)口的轉(zhuǎn)基因大豆以及自主研發(fā)的轉(zhuǎn)基因大豆所表達(dá)的外源基因還包括能夠降解2,4-D類除草劑的芳氧基鏈烷酸酯雙加氧酶-12基因(aad-12)、使草銨膦除草劑失活的膦絲菌素乙酰轉(zhuǎn)移酶基因(pat)、對鱗翅目害蟲具有毒殺作用的Bt基因、抗麥草畏除草劑的麥草畏單加氧酶基因(dmo)以及復(fù)合性狀轉(zhuǎn)基因大豆所含有的多個外源基因(如陶氏益農(nóng)公司研發(fā)的轉(zhuǎn)基因大豆DAS-44406-6含有 2mEPSPS、aad-12 和pat3個外源基因)等。不同的外源基因以及外源基因組合如果通過基因漂移進(jìn)入野生大豆基因組，所產(chǎn)生的適合度效應(yīng)和環(huán)境風(fēng)險是不同的，應(yīng)根據(jù)個案原則(case-by-case principle)分別對其風(fēng)險進(jìn)行評價和研究。

第三，轉(zhuǎn)基因大豆向野生大豆發(fā)生基因漂移所產(chǎn)生雜交回交后代的適合度研究不足。轉(zhuǎn)基因大豆向野生大豆發(fā)生基因漂移所產(chǎn)生的危害性取決于外源基因在雜交后代中的表達(dá)以及雜交后代的適合度[17,74]。但是，目前公開報道的相關(guān)研究案例只有2個，而且研究內(nèi)容中沒有涉及雜交后代在不同環(huán)境條件下的外源基因表達(dá)、生育期、休眠性和落粒性變化等重要內(nèi)容，更沒有考慮外源基因還可能通過與野生大豆回交在不同野生大豆群體間擴(kuò)散所帶來的風(fēng)險。另外，我國轉(zhuǎn)基因大豆環(huán)境安全評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(農(nóng)業(yè)部2031號公告-3-2013 轉(zhuǎn)基因植物及其產(chǎn)品環(huán)境安全檢測 耐除草劑大豆 第3部分：外源基因漂移)中只規(guī)定需要評價轉(zhuǎn)基因大豆向栽培大豆和野生大豆基因漂移的距離和頻率，沒有涉及轉(zhuǎn)基因大豆向野生大豆發(fā)生基因漂移所產(chǎn)生雜交后代的適合度評價?？梢姡壳安粌H我國政府發(fā)布實施的轉(zhuǎn)基因大豆環(huán)境安全評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中缺少轉(zhuǎn)基因大豆向野生大豆發(fā)生基因漂移所產(chǎn)生雜交后代適合度評價的要求，而且相關(guān)的科學(xué)研究在廣度和深度上也存在很多不足。

5 轉(zhuǎn)基因大豆向野生大豆基因漂移研究的未來發(fā)展趨勢

為了解決我國對于大豆的巨大剛性需求，除了繼續(xù)大規(guī)模進(jìn)口轉(zhuǎn)基因大豆以外，我國大豆產(chǎn)業(yè)界對自主研發(fā)轉(zhuǎn)基因大豆商業(yè)化種植的呼聲也越來越高。作物野生種的保護(hù)已經(jīng)引起國際組織和各國政府的高度重視，而野生大豆是我國和世界寶貴的生物遺傳資源[75-76]。轉(zhuǎn)基因大豆大規(guī)模商業(yè)化種植會產(chǎn)生其向野生大豆發(fā)生基因漂移的風(fēng)險，為了在保護(hù)野生大豆的前提下進(jìn)行轉(zhuǎn)基因大豆的產(chǎn)業(yè)化，未來需要從以下幾個方面就轉(zhuǎn)基因大豆向野生大豆基因漂移可能對野生大豆生物物種資源保護(hù)所產(chǎn)生的風(fēng)險問題進(jìn)行深入而系統(tǒng)的評估和研究。

(1)轉(zhuǎn)基因大豆與我國不同區(qū)域野生大豆發(fā)生基因漂移的風(fēng)險程度。我國既是栽培大豆重要產(chǎn)區(qū),又有野生大豆大規(guī)模分布的區(qū)域，調(diào)查該區(qū)域栽培大豆與野生大豆的地理分布、花期重疊程度、傳粉昆蟲的種類和數(shù)量等，研究轉(zhuǎn)基因大豆與這些區(qū)域野生大豆之間的地理重疊情況、雜交親和性、基因漂移的距離和頻率，明確轉(zhuǎn)基因大豆與不同地區(qū)野生大豆間基因漂移的風(fēng)險程度，為確定轉(zhuǎn)基因大豆產(chǎn)業(yè)化可能的重點區(qū)域以及開展安全管理提供科學(xué)數(shù)據(jù)。

(2)“轉(zhuǎn)基因大豆-野生大豆”雜交回交后代適合度。首先，要研究除了表達(dá)EPSPS基因以外的表達(dá)其他外源基因的大豆以及同時表達(dá)多個外源基因的復(fù)合性狀轉(zhuǎn)基因大豆與野生大豆雜交后代適合度；其次，外源基因如果通過基因漂移從轉(zhuǎn)基因大豆進(jìn)入野生大豆，不僅可能通過雜交后代的自交而傳遞下去，還可能通過雜交后代與野生大豆的回交而在野生大豆群體內(nèi)和群體間擴(kuò)散，因此，還需要研究和評價轉(zhuǎn)基因大豆與野生大豆雜交后代與野生大豆回交所產(chǎn)生的回交后代的適合度；第三，應(yīng)考慮野生大豆生長環(huán)境的多樣性，盡可能地在模擬的野生大豆各種典型自然生長環(huán)境條件下研究和評價“轉(zhuǎn)基因大豆-野生大豆”雜交后代適合度；第四，測定的指標(biāo)不僅包括營養(yǎng)生長和生殖生長指標(biāo)，還應(yīng)包括外源基因表達(dá)、休眠性和落粒性等指標(biāo)。

(3)EPSPS基因?qū)σ吧蠖惯m合度的影響。從世界范圍來看，已經(jīng)投入商業(yè)化應(yīng)用的耐除草劑基因種類很多，其中EPSPS基因是應(yīng)用范圍最大的耐除草劑基因[77]。我國進(jìn)口的絕大部分轉(zhuǎn)基因大豆品種中含有EPSPS基因，目前具備產(chǎn)業(yè)化價值的自主研發(fā)轉(zhuǎn)基因大豆所含有的外源基因也以EPSPS基因為主。在施用靶標(biāo)除草劑草甘膦的條件下，表達(dá)EPSPS基因的“轉(zhuǎn)基因作物-野生近緣種”雜交回交后代個體比不表達(dá)EPSPS基因的個體有極其顯著的選擇優(yōu)勢。最新的一些研究結(jié)果表明，在沒有靶標(biāo)除草劑的選擇壓力下，EPSPS基因不會對野生近緣種帶來適合度代價(costs)，而是帶來適合度利益(benefits)[78-81]。GUAN等[71]和闞貴珍等[72]的研究結(jié)果也表明，在沒有草甘膦除草劑的情況下，表達(dá)EPSPS基因的“轉(zhuǎn)基因大豆-野生大豆”雜交后代在某些指標(biāo)上表現(xiàn)出適合度利益。這些研究結(jié)果顯示，作物的野生近緣種如果通過基因漂移被轉(zhuǎn)入和表達(dá)EPSPS基因，將可能在沒有草甘膦的自然生態(tài)系統(tǒng)顯著增加適合度，從而產(chǎn)生難以預(yù)料的風(fēng)險。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的可能原因是：通過莽草酸途徑所產(chǎn)生的芳香族氨基酸對于維持植物本身的新陳代謝與生長繁殖有著重要作用，而EPSPS蛋白是幾乎所有植物和微生物莽草酸途徑中所依賴的關(guān)鍵酶，不同來源的EPSPS蛋白雖然結(jié)構(gòu)不同，但是生物學(xué)功能相似[82-83]；即使在沒有草甘膦存在的情況下，外源EPSPS基因表達(dá)的EPSPS蛋白依然可以對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生正面價值。如果表達(dá)EPSPS基因的“轉(zhuǎn)基因大豆-野生大豆”雜交后代的適合度高于野生大豆，將產(chǎn)生一些不可預(yù)期的風(fēng)險：一方面可能產(chǎn)生適合度和競爭能力更強(qiáng)的含轉(zhuǎn)基因雜交后代群體，通過遺傳同化作用取代局部分布的野生大豆小群體，改變野生大豆群體的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)；另一方面，由于EPSPS轉(zhuǎn)基因的強(qiáng)自然選擇優(yōu)勢，擴(kuò)散到野生大豆群體后也可能產(chǎn)生選擇性剔除效應(yīng)，使轉(zhuǎn)基因及其位點周邊區(qū)域位點的基因多態(tài)性降低，導(dǎo)致遺傳多樣性下降。因此，與轉(zhuǎn)Bt基因作物在沒有靶標(biāo)害蟲的情況下表現(xiàn)出適合度代價的結(jié)果不同[8]，通過過量表達(dá)EPSPS蛋白而達(dá)到草甘膦抗性的轉(zhuǎn)EPSPS基因大豆向野生大豆基因漂移所產(chǎn)生的風(fēng)險需要重點加以評估和研究。

(4)進(jìn)口轉(zhuǎn)基因大豆向野生大豆的基因漂移風(fēng)險。近10 a來，我國一直是世界上最大的轉(zhuǎn)基因大豆進(jìn)口國，其中，2017年進(jìn)口量達(dá)9 553萬t。巨量的進(jìn)口轉(zhuǎn)基因大豆在國內(nèi)的轉(zhuǎn)運、儲存和加工過程中可能會有少部分種子意外散失到農(nóng)田或者自然生態(tài)系統(tǒng)，引發(fā)向栽培大豆和野生大豆的基因漂移。在日本和韓國就曾經(jīng)出現(xiàn)進(jìn)口的轉(zhuǎn)基因大豆、玉米灑落在運輸線路和儲存地點附近并生長的情況[84-85]。鑒于我國已經(jīng)而且將繼續(xù)大量進(jìn)口轉(zhuǎn)基因大豆，應(yīng)開展進(jìn)口轉(zhuǎn)基因大豆在國內(nèi)的運輸線路、儲存和加工地點及其周圍環(huán)境中殘留狀況的調(diào)查，為評估和管理進(jìn)口轉(zhuǎn)基因大豆可能產(chǎn)生的基因漂移風(fēng)險提供更多的數(shù)據(jù)支持。

(5)轉(zhuǎn)基因大豆向野生大豆基因漂移的安全控制和管理措施。根據(jù)轉(zhuǎn)基因玉米、油菜、棉花在加拿大、阿根廷和墨西哥大規(guī)模種植或者進(jìn)口后已經(jīng)向其野生近緣種發(fā)生基因漂移的案例，結(jié)合栽培大豆與野生大豆之間基因漂移的已有研究結(jié)果，再考慮到野生大豆在我國的地理分布極其廣泛和以小農(nóng)戶為主的栽培大豆分散種植模式，如果轉(zhuǎn)基因大豆在我國進(jìn)行大規(guī)模、長期的商業(yè)化種植，其向野生大豆發(fā)生基因漂移幾乎是不可避免的。因此，在充分調(diào)查和研究的基礎(chǔ)上，制定適合我國國情的控制轉(zhuǎn)基因大豆向野生大豆基因漂移可能產(chǎn)生風(fēng)險的安全管理措施是極其必要的。