轉(zhuǎn)基因油菜是利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)和手段對油菜基因組進(jìn)行改造，從而獲得的具有新性狀的油菜作物。2017年全球油菜栽培面積是3371萬公頃，其中的30%即1020萬公頃種植的是轉(zhuǎn)基因油菜，比2016年轉(zhuǎn)基因油菜的栽培面積增加了19%，是栽培面積增加最大的轉(zhuǎn)基因作物。轉(zhuǎn)基因油菜主要種植在美國、加拿大、澳大利亞和智利。
物種簡介
據(jù)報(bào)道，1998年全球轉(zhuǎn)基因油菜種植面積為240x104hm2占全球油菜種植面積的9%，1999年增至280x104hm2，占全球油菜總面積的11%，2000年全球轉(zhuǎn)基因作物面積為4420x104hm2，占全球作物種植面積的16%(官春云，2002)。多年來，許多育種工作者試圖采用傳統(tǒng)的育種手段來獲得油菜良種，但進(jìn)展十分緩慢。隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，人們愈來愈傾向于通過基因工程的手段改良油菜的產(chǎn)量、品質(zhì)及抗逆性。因此，建立良好的油菜轉(zhuǎn)化體系至關(guān)重要。
油菜是人們食用油的主要來源之一，栽培歷史十分悠久。中國和印度是世界上栽培油菜最古老的國家。從我國陜西省西安半坡社會文化遺址中就發(fā)現(xiàn)有油菜籽或白菜籽，距今約有6000~7000年。
一般油菜籽的含油量約為40%左右。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，培育出來的油菜籽，可以大大地提高它的出油率。而且油的純度質(zhì)量更好。
方法
在植物基因工程研究中，關(guān)鍵步驟之一是通過特定的方法將外源基因?qū)?/a>受體植物細(xì)胞內(nèi)，使之發(fā)生定向的、永久性的遺傳變異，即所謂的植物遺傳轉(zhuǎn)化。為了方便有效地將外源基因?qū)胫参矬w內(nèi)，人們不斷地探索、發(fā)展新的植物遺傳轉(zhuǎn)化方法。目前應(yīng)用到油菜轉(zhuǎn)基因中的遺傳轉(zhuǎn)化方法主要有農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法和外源基因直接導(dǎo)入法。
2.1農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法
2.2外源基因直接導(dǎo)入法
2.2.1電激法
2.2.2顯微注射法
2.2.3基因槍法
2.2.4真空滲入遺傳轉(zhuǎn)化法
2.2.5激光微束穿刺法
2.2.6聚乙二醇法
2.2.7花粉介導(dǎo)法
近種區(qū)別
美國的轉(zhuǎn)基因油菜現(xiàn)狀
美國自1996年以來就開始種植轉(zhuǎn)基因油菜，截至到2017年，美國獲批的耐除草劑轉(zhuǎn)基因油菜事件達(dá)到40個以上。2017年美國油菜種植總面積為87.6萬公頃，其中100%為轉(zhuǎn)基因油菜。
除了耐除草劑轉(zhuǎn)基因油菜外，在美國獲批的轉(zhuǎn)基因油菜事件，還包括改善了油菜油成分，使得轉(zhuǎn)基因油菜油更具營養(yǎng)的轉(zhuǎn)基因事件，例如1994年獲批的2個高月桂酸油菜（Laurical Canola?）事件、1998年獲批的高月桂酸轉(zhuǎn)基因油菜事件MPS 963 Phytaseed?。該轉(zhuǎn)基因油菜還含有一種分解植物植酸酶的蛋白，使單胃動物通過飼料獲得足夠的磷。
2017年，耐草銨膦的轉(zhuǎn)基因油菜美國獲批用于食品和飼料加工及栽培。
加拿大的轉(zhuǎn)基因油菜現(xiàn)狀
加拿大是油菜生產(chǎn)、研究和開發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)者，也是第一個將耐除草劑轉(zhuǎn)基因油菜商業(yè)化的國家（1996年）。2017年，加拿大油菜種植總面積為931萬公頃，其中95%為耐除草劑轉(zhuǎn)基因油菜，達(dá)到893萬公頃。2017年，加拿大研發(fā)成功了一個耐草膦和雄性不育的轉(zhuǎn)基因油菜MS11，以及一個含有長鏈ω-3脂肪酸的轉(zhuǎn)基因油菜品種，并在生產(chǎn)測試，以便上市。
加拿大生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因油菜籽，10%在國內(nèi)消費(fèi)，接近90%用于出口。
澳大利亞的轉(zhuǎn)基因油菜現(xiàn)狀
澳大利亞自1996年以來就開始種植轉(zhuǎn)基因油菜。2017年，轉(zhuǎn)基因油菜種植面積超過49萬公頃，主要分布在新南威爾士州，維多利亞州和西澳大利亞州。
問題與展望
自1985年Ooms等利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法獲得第一株轉(zhuǎn)基因油菜以來，轉(zhuǎn)基因油菜的研制在近十多年來發(fā)展迅速，一系列抗病、蟲、除草劑及高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的轉(zhuǎn)基因油菜相繼問世，抗蟲和抗除草劑轉(zhuǎn)基因品種已進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)。
目前雖然已獲得了許多轉(zhuǎn)基因油菜植株，但大部分都是經(jīng)過了大量的重復(fù)實(shí)驗(yàn)后僅得到的幾個轉(zhuǎn)化體克隆。一些轉(zhuǎn)化受體如小孢子、葉綠體等的轉(zhuǎn)化率一般在1%以下。另外一些轉(zhuǎn)化方法如基因槍法、激光微束穿刺法、真空滲入法等，其轉(zhuǎn)化率也很低，均達(dá)不到直接為生產(chǎn)服務(wù)的要求。因此，對現(xiàn)有的外源基因轉(zhuǎn)化方法作一些改進(jìn)或建立新的基因轉(zhuǎn)化方法，提高轉(zhuǎn)化率，建立高效的基因轉(zhuǎn)化系統(tǒng)仍然是有待解決的問題。
在油菜的遺傳轉(zhuǎn)化中，外源基因的插入整合基本上是隨機(jī)的，其表達(dá)水平、表達(dá)的部位及時間也大多不受控制，因此對外源基因的表達(dá)調(diào)控基本上處于失控狀態(tài)。另外，還有由于外源基因的隨機(jī)插入及拷貝數(shù)高而引起轉(zhuǎn)基因沉默現(xiàn)象。解決這些問題就需要深入研究植物的生長發(fā)育機(jī)理、采用特定的啟動子、使用植物偏好密碼子、研究及應(yīng)用定點(diǎn)插入技術(shù)等方法。
利用基因工程方法獲得的油菜轉(zhuǎn)基因植株只是一種人工種植的新材料，要使其成為生產(chǎn)上可以應(yīng)用的新品種就必須經(jīng)過常規(guī)育種程序的考驗(yàn)。轉(zhuǎn)基因植株須經(jīng)大田試驗(yàn)將外源基因持續(xù)遺傳給后代，建立遺傳穩(wěn)定的品系，才可能最終取得經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。而在現(xiàn)在的油菜轉(zhuǎn)基因研究中，許多轉(zhuǎn)基因植株未能保存，或不能通過種子將外源基因的性狀遺傳給子代，而且采用的大部分基因?yàn)閳?bào)告基因，沒有生產(chǎn)應(yīng)用價值。
安全性問題
隨著基因工程研究的進(jìn)展，許多轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物也進(jìn)入了實(shí)用化、商品化階段，而其安全性問題，也引起了廣泛的爭論，并且受到了各國政府的高度重視，轉(zhuǎn)基因油菜也不例外地存在安全性問題。轉(zhuǎn)基因油菜中的外源基因可來自植物、動物或微生物，一些基因雖已經(jīng)過嚴(yán)格的安全性試驗(yàn)后才被允許進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)，但人們對轉(zhuǎn)基因油菜仍然心存疑慮。但勿容質(zhì)疑轉(zhuǎn)基因油菜是油菜科學(xué)研究和生產(chǎn)的一場革命。現(xiàn)存的問題將是推動轉(zhuǎn)基因油菜研究走向更加成熟、完善的動力，而不是阻力。
參考資料 >
歐盟評估轉(zhuǎn)基因油菜73496用于食品和飼料中的安全性.食品伙伴網(wǎng).2021-06-20