黃金稻米項目的曆史

 

金稻米項目的曆史

通向農場之路崎嶇坎坷

    二十世紀八十年代，在植物中引進（轉入）和 表達目標基因的技術亟待發展。單子葉植物的 轉化和再生（即包括穀類植物，禾本科植物， 百合科植物等），比起雙子葉植物的轉化和再 生要難得多，但在八十年代末期，終於取得了 成功。這是蘇黎世瑞士聯邦理工學院的 Ingo Potrykus 教授的專長領域。

    上世紀九十年代，科學研究致力於如何控製水 稻（單子葉植物）裏的類胡蘿卜素合成途徑。 這是專家 Peter Beyer 的研究領域，在該領域裏， Peter Beyer 對於更好地理解其基本的生化機製的研究做 出了顯著的貢獻。

    1999年的突破性成果表明，重組大米中的類胡蘿卜 素合成途徑是可能的，雖然許多專家曾認為是不 可能的。在證實其可能性後，該項目進入產品開 發階段。開發階段的任務之一是獲得監管部門的 批準，這需要每個國家允許在自然環境下種植轉 基因作物。這也是一個強製性的步驟，目前來說 這一過程過於漫長和昂貴，可能需要花費幾百萬 美元，因為涉及廣泛和深入的毒性和過敏測試， 嚴格要求的程度與對製藥業的要求相同。

    許多人認為獲得知識產權 (IPR) 是“金稻米”技術的主 要技術障礙，事實上這已經在 2000 年取得通過，其過 程隻用了不到6個月的談判時間。談判涉及發明者 和 Syngenta 農業公司之間公私合作關係的建立。這種合 作關係，促進了從多個生物技術領域人員那裏獲 取所持有的關鍵技術。。所需的材料轉讓協定（ MTAs ）已經於2001年簽訂。

    下一個必經步驟，是尋求一個能生產數百個轉基 因水稻品係並且能規範淨化過程的合作夥伴。規 範淨化（ regulatory clean ）指的是單個轉化體（來自單獨轉基因細胞的 植物），可以符合各類監管要求。目前關於該步 驟的一係列測試仍在繼續，以確定哪一個品係， 能夠最終在農場中進行大批量生產培育。

    早期研究結果顯示，金稻米積累β- 胡蘿卜素的特性也可能被轉入秈稻品種。 這一水稻品種在東南亞地區被廣泛種植和 食用，並且該地區維生素A缺乏症非常嚴重 。但是在這些秈稻品種中轉入相關基因， 在技術上也是最難的。一旦在任何目前被 栽培的不同秈稻品種（日本，印度，爪哇 ）中取得技術上成功的轉基因水稻品種， 金稻米特性就可以通過常規育種技術，從 一個品種轉移到其他品種，又或者通過轉 基因技術直接轉入所需的基因。但是後者 不是最優選擇，因為這樣將來所需的監管 機構的批準程序會和目前一樣艱巨，也就 是說每次轉基因事件都要重複整個監管程 序，即使引進相同的基因也不例外。

第一個規範淨化品種在2002年獲得。2003年，含 1.6 微克/克 的β - 胡蘿卜素的品種也成功通過了規範淨化過 程。

    世界上第一個田間試驗種植的金稻米，於2004 年9月在美國路易斯安那州進行收割。也許 這聽起來令許多人吃驚不已，為什麽金稻米 技術發明成功五年之後，才開始在大田裏種 植。金稻米實驗被推遲的一個主要原因，是 因為金稻米的目標國家，即那些大米高消耗 和維生素A缺乏的國家，沒有建立合適的生物 安全法規。協議裏附帶的一個必要條件，是 不允許在任何缺少監管構架的國家進行田間 實驗。 這一推遲表明在發展中國家發展應用轉基因 生物技術是多麽複雜。即使麵對人類的疾苦 ，而此疾苦可以借助轉基因植物來減輕的情 況下，發展中國家依然給予重重壓力，使得 該技術的推廣幾乎成為不可能。

    第一個轉基因植物田間試驗與路易斯安那州 立大學進行合作的原因是，美國是世界上少數 幾個同意在遵守一套合理且明確的法規要求 的條件下，進行轉基因作物種植田間實驗的 國家之一。

    在田間實驗中，轉基因金稻米水稻植株和其親 本品種難以分辨，然而β - 胡蘿卜素的積累量大大提高。 但是第一代金稻 米β - 胡蘿卜素的含量並不能滿足患有急性維生素A缺 乏症人群的需求。實驗表明，可能是更好的生 長環境的因素，田間大米β- 胡蘿卜素的積累量比溫室裏大米高4倍多。2004年 實驗田裏收割的金稻米β-胡蘿卜素含量達到6 微克/克。 同年，第二代金稻米（ GR2 ）獲得的β- 胡蘿卜素的含量是溫室裏大米的6倍多，更是1999年 實驗雛形金稻米中的23倍 （如果你想知道新的進展，請作以下聯結）。

2004 年 九月， 看著世上第一塊金稻米的 實驗田, 在麵對許多懷疑，經曆多年的契而不 舍後， Ingo Potrykus 和 Peter Beyer 終於笑開了。

Ingo Potrykus 所著 “金稻米的故事” 可以在以下聯 結看到， "The Golden Rice Tale" .