近日，中國農業科學院植物保護研究所抗病蟲作物生態安全評價與利用創新團隊在國際植物學期刊《Plants, People, Planet》在線發表了題為“Unintended changes in transgenic maize cause no nontarget effects”的研究論文。該研究采用多組學分析結合昆蟲生物測定試驗，明確了在轉基因育種過程中，盡管外源基因的導入會導致玉米花粉在蛋白質和代謝物水平發生一定程度的改變，但這些變異處在傳統玉米蛋白和代謝水平的自然變異范圍之內，并且也不會對非靶標生物龜紋瓢蟲產生負面影響。   　　在轉基因作物安全評價中，研究者除了關注外源基因導入受體植物可能帶來的可預期的負面效應，同時也十分關注由于基因操作給植物帶來的非預期改變及其環境影響。多年來，國內外研究先后發現一些轉基因作物對部分非靶標生物可能存在非預期效應，但相關機制一直不清楚。多組學技術越來越多的應用于轉基因作物的非預期效應研究，相關研究比較了轉基因植物和非轉基因對照品系間的差異，但大多未能明確這些差異是否為生物育種技術所特有，也不清楚這些變異是否具有生物學意義。   　　基于此，該研究首先通過組學技術分析3例轉基因與其親本玉米品系花粉間蛋白和代謝物差異，同時對比分析了7例常規玉米品系花粉之間的差異，以明確生物技術育種帶來的非預期變化是否超出自然變異范圍。在此基礎上，通過昆蟲生物測定試驗，進一步探究這些差異是否對非靶標昆蟲龜紋瓢蟲生長發育存在負面影響。研究結果表明，轉基因育種導致玉米花粉在蛋白和代謝水平上發生了改變，但這些變異一般小于不同玉米品種間自然變異（圖1），且這些變異也不會影響龜紋瓢蟲的生長發育（圖2）。此外，基于該研究結果，作者認為，利用組學技術評估轉基因作物非預期影響時，在檢測到差異后，應進一步通過昆蟲生測等其他手段進一步明確這些差異是否具有生物學意義；利用組學技術研究轉基因作物非預期效應時，盡可能納入更多傳統作物品種，建立相關特征水平的自然變異范圍，從而更為科學合理的闡釋相關非預期差異。該研究采用的組學分析和昆蟲生物測定試驗相結合的技術體系，有利于全面、準確評估轉基因作物的非預期效應。該研究為通過現代組學技術評估轉基因作物的安全性提供了新的思路和借鑒。   　　中國農業科學院植物保護研究所為該論文第一完成單位，中國農業科學院植物保護研究所博士后王園園和信陽師范學院劉清松博士為論文的共同第一作者，中國農業科學院植物保護研究所李云河研究員為論文通訊作者，其團隊成員韓蘭芝研究員、楊曉偉副研究員，以及瑞士農業研究所的Joerg Romeis研究員和吉林農業科學院的宋新元研究員參與也此項工作。該工作得到了國家轉基因作物新品種培育重大專項和中國農業科學院創新工程項目的資助。   　　論文鏈接：http://dx.doi.org/10.1002/ppp3.10260