转基因棉花的应用研究
棉花转基因研究进展
棉花转基因研究进展Ξ刘冬青(山东省农业科学院棉花研究中心,山东济南250100) 摘 要:就棉花转Bt 基因、Bt +CPTI 双价基因、抗除草剂基因及品质改良基因等的研究进展进行了简要综述。
关键词:棉花;转基因;研究进展中图分类号:Q785 文献标识码:A 文章编号:1001-8581(2003)02-0039-04自1983年世界上第一例转基因植物烟草问世以来[1],抗虫、抗除草剂、抗病、抗逆及品质改良等转基因作物的研究与应用取得了很大进展。
据统计,至今全球转基因成功的植物已有35科120种植物[2],转基因作物的种植面积由1996年的170万hm 2猛增至2001年的5260万hm 2[3]。
在转基因棉花方面,国内外已先后育成抗虫、抗除草剂、品质改良等转基因棉花,2000年世界转基因棉花的种植面积高达530万hm 2[4]。
我国转基因棉花研究虽然起步较晚,但目前已取得了显著进展。
国内有关转基因棉花的报道多侧重于转Bt 基因抗虫棉,而转其他基因的报道相对较少。
现就棉花转基因的研究进展概述如下。
1 转Bt 基因抗虫棉1.1 转Bt 基因抗虫棉的抗虫机理1901年日本从病丝蚕幼虫中首次分离出苏云金芽孢杆菌(Bacillus thurigiensis )(简称Bt )基因。
利用生物技术将Bt 基因导入棉花植株后,外源Bt 基因可在棉花的每个细胞中合成一种叫做σ—内毒素的伴孢晶体,该晶体是一种蛋白晶体,完整的伴孢晶体并无毒性,但当被鳞翅目等敏感昆虫的幼虫吞食后,在其肠道碱性条件下,伴孢晶体能水解成毒性肽,并很快发生毒性。
当棉铃虫幼虫取食含有此蛋白的棉花组织后,会引起棉铃虫口腔和肠道麻痹,体液酸度失调,取食停止或减少,进而中肠系统迅速溃烂,肠壁细胞渐渐萎缩而导致中毒死亡或发育不良[5,6]。
1.2 转Bt 基因抗虫棉的研究与应用1987年,美国Agracetus 公司首次成功获得转Bt 基因的棉花植株,当时转Bt 基因棉的毒蛋白毒性较低,没有实际生产价值。
转基因棉花种植
转基因棉花种植转基因棉花是指通过基因工程技术改变棉花的遗传基因，使其具有抗虫、抗草甘膦等特性的一种棉花品种。
转基因棉花种植是近年来农业生产中的一项重要技术进步，对提高棉花产量、减少农药使用、保护环境等方面都具有重要意义。
下面将就转基因棉花种植的意义、争议和发展前景做详细的介绍。
首先，对于转基因棉花种植的意义，主要包括以下几个方面。
首先，转基因棉花具有抗虫、抗草甘膦等特性，能够减少农药的使用，对环境的保护具有积极的意义。
其次，转基因棉花可以提高棉花产量，满足市场需求，对于解决粮食安全等问题具有重要作用。
再次，转基因棉花的种植还可以减少种植者的劳动投入和经济成本，提高农业生产效益。
因此，转基因棉花种植对于农业生产、环境保护和社会经济发展都具有重要意义。
其次，转基因棉花种植也存在一些争议。
一方面，一些人担心转基因棉花可能会对生态环境和人体健康产生不良影响，因此对其持怀疑和排斥的态度。
另一方面，一些农民对于转基因棉花的合成种子价格较高、依赖转基因技术带来的潜在风险等问题表示担忧。
此外，转基因棉花的种植还存在技术标准、监管体系等方面的问题，亟须加强相关政策的引导和监管。
最后，展望未来，转基因棉花种植仍具有广阔的发展前景。
一方面，随着科技的不断进步和社会对其认识的加深，转基因技术将逐渐成熟，转基因棉花将逐渐成为农业生产中的主流品种。
另一方面，转基因棉花在抗虫、抗草甘膦等方面的优势将更加凸显，有望为改善农业生产、环境保护和社会经济发展作出更大的贡献。
此外，政府、企业和科研机构等应该加强技术研发、产业推广和监管体系建设，为转基因棉花的健康发展提供良好的环境和政策支持。
总的来说，转基因棉花种植是一项具有重要意义的农业生产技术，对于提高棉花产量、减少农药使用、保护环境等方面都具有重要意义。
虽然其存在一些争议，但展望未来，其发展前景依然广阔，有望为农业生产、环境保护和社会经济发展作出更大的贡献。
希望在相关方面的政策引导和监管体系建设下，转基因棉花种植能够稳步发展，并为人类造福。
棉花转基因技术的研究及应用
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关键词 ： 棉花 ； 遗传 转化 ； 究与应用 研
中 图 分 类 号 ：５２０ ￥６ ．１ 文 献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：００— ０ １２０ ） 刊 一 ０ １ ０ １０ ７ ９ （０６ 增 ０４ — ５
中国棉花转基因研究与应用
外 源 凝 集 素 是 一 组 广 泛 存 在 于植 物组 织 中 的
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维普资讯
棉 花 学 报
ＣｏｔｎＳ ｉｎ ｅ ｔｏ ｃｅ ｃ
２ ０ ，４ ４ ： ４ ～ ２ ３ ０ ２ １ （ ） ２ ９ ５
中 国棉 花 转 基 因研 究 与 应 用
刘 方 ， 王 坤 波 ， 宋 国 立
专
题
与
述
评
（ 国农 业科 学 院 棉 花 研 究所 ， 中 农 业部 棉 花 遗 传 改 良重 点 开 放 实验 室 ， 阳 ４ ５ ｌ） 安 ５ ｌ ２ １ ～ ｌ ， 灾 年份 损 失 尤 甚 ， 国每 年 用 于 棉 Ｏ ５ 重 全 花 害 虫 防 治 的 杀 虫 剂 用 量 占杀 虫 剂 总 使 用 量 的 ２ ３ 害 虫 抗 药 性 的 增 加 使 化 学 防 治 越 来 越 困难 。 ／，
棉花转化实验报告
棉花转化实验报告棉花转化实验报告一、引言棉花是世界上最重要的经济作物之一，广泛用于纺织品、纸张和食品工业。
然而，传统棉花种植面临着许多挑战，如病虫害、环境压力和耕地资源有限等。
因此，寻找一种高效的棉花转化方法，以提高产量和抗性，对于农业发展具有重要意义。
二、材料与方法本实验选取了常见的棉花品种作为研究对象，通过基因转化技术引入外源基因，以提高棉花的产量和抗性。
具体步骤如下：1. 构建转化载体：将目标基因与转化载体连接，构建出适合棉花转化的载体。
2. 组织培养：采集棉花幼胚作为外植体，在含有适当激素的培养基中进行愈伤组织的诱导和增殖。
3. 基因转化：将构建好的转化载体通过农杆菌介导法导入棉花愈伤组织细胞中，利用细胞的再生能力使转基因棉花植株产生。
4. 筛选转基因植株：通过对转基因植株进行筛选，利用PCR等方法检测目标基因是否成功转化。
5. 鉴定转基因植株：通过观察转基因植株的形态特征、生长情况和抗性等性状，对转基因棉花进行鉴定。
三、结果与讨论经过一系列的实验操作，我们成功地将外源基因导入了棉花植株中，并获得了转基因棉花。
通过PCR分析，我们确认了目标基因的存在。
在鉴定转基因棉花的过程中，我们观察到转基因植株在生长速度、花期和产量等方面均表现出了显著的改善。
同时，转基因棉花还表现出更好的抗虫性和耐逆性，对病虫害的抵抗能力明显增强。
这一实验结果表明，通过基因转化技术可以有效地提高棉花的产量和抗性。
转基因棉花具有广阔的应用前景，可以为农业生产带来诸多益处。
然而，我们也应该注意到转基因技术的潜在风险和争议。
在推广应用转基因棉花之前，需要进行更多的安全性评估和环境影响研究，以确保其对人类和环境的安全性。
四、结论本实验通过基因转化技术成功地将外源基因导入棉花植株中，获得了转基因棉花，并证实了转基因棉花在产量和抗性方面的优势。
这一研究为棉花种植的发展提供了新的思路和方法。
然而，转基因技术的应用仍需要更多的研究和评估，以确保其安全性和可持续性。
转基因双价抗虫棉的原理
转基因双价抗虫棉的原理今天来聊聊转基因双价抗虫棉的原理。
你看啊，就像我们在生活中总会想各种办法来防止害虫侵害我们心爱的东西一样，比如说我们为了防止米生虫会在米缸里放些花椒之类的东西。
那棉花也是这样啊，棉花可是非常容易被害虫盯上的，要是被害虫大规模地祸害，那棉农可就损失惨重了。
转基因双价抗虫棉，这里面的“双价”就是说它有两种武器来对抗害虫呢。
这就要说到植物昆虫之间斗争的故事了。
棉花最常见的害虫呢，就是棉铃虫等了。
而基因工程就像一个聪明的魔法师，通过转基因技术把能抗虫的基因转到棉花里面去。
打个比方啊，这个转基因双价抗虫棉就像是一个有超级保镖的城堡。
里面的这两种抗虫基因就好比两个特别厉害的保镖。
一个保镖呢是来自苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis，简称Bt，这里啊，Bt就是一个比较专业的术语啦，它是一种很神奇的细菌，能产生一种对害虫特别厉害的毒素）中的Bt毒蛋白基因，这个毒蛋白对棉铃虫之类的害虫来说就像是致命的毒药。
害虫只要吃了含有这种Bt毒蛋白的棉花叶子啊，那肚子可就受不了，最后就一命呜呼了。
另一个基因武器也不简单，它就像另一种暗器。
不过老实说，我一开始也不是那么明白这个基因具体的作用机制。
但经过学习发现它也是一种可以增强棉花对害虫防御能力的基因。
有意思的是，这就像我们预料的那样，有了这两个基因的棉花啊，害虫就不敢轻易来犯了。
在棉农那里这可是非常实用的好东西。
以前农民伯伯要用好多农药去打虫子，不仅成本高，对环境也不好，就像我们生病一直吃抗生素，体内细菌慢慢就有抗药性了一样，害虫对农药也会慢慢有抗性。
但是转基因双价抗虫棉这种天然的抗虫能力就避免了这些问题。
不过啊，这也不是就完全没有注意事项了。
有人就担心这个转基因作物会不会影响其他生物之类的。
这就要进一步好好研究啦。
说到这里，你可能会问这种转基因技术还能用在哪些作物上呢？其实在其他很多作物改良上都可能可以用到类似的技术思路哦。
我自己感觉这个转基因技术就像打开了一扇新窗户，未来在农业生物安全等等方面都值得大家多思考多探讨呢。
棉花抗黄萎病转基因育种研究进展
棉花抗黄萎病转基因育种研究进展摘要：棉花（Gossypium hirsutum L.）黄萎病是棉花生长过程中最具毁灭性的病害之一。
国内外研究者运用各种育种手段培育出抗病品种，取得了一定的进展，但仍无应用于生产实践的高抗黄萎病陆地棉品种。
分析了抗病育种工作中存在的问题，综述了棉花抗黄萎病在转基因育种方面的研究进展，指出了利用转基因技术培育棉花抗病品种是目前防治黄萎病最有效而可行的方法。
关键词：棉花（Gossypium hirsutum L.）；抗黄萎病；转基因育种棉花（Gossypium hirsutum L.）产业是我国的支柱产业之一，为广大棉农每年带来400亿～600亿元的直接经济收入，为城镇提供近3 000万个就业岗位。
棉花生产的发展关系到国计民生，地位举足轻重。
在阻碍我国棉花生产可持续发展的诸多因素中，棉花黄萎病的危害是其主要因素之一。
1 棉花黄萎病的危害棉花黄萎病是世界毁灭性病害，病原菌为大丽轮枝菌（Verticillium dahlia Kleb），自从传入我国以来，危害逐年蔓延和加重。
1993年黄萎病暴发成灾，全国棉花发病面积270万hm2，遍及各主要产棉区[1，2]；2003年棉花黄萎病流行面积达320万hm2，造成2.3亿kg的皮棉产量损失[3]。
据中国农业科学院植物保护研究所的研究，7月下旬前发病平均减产高达66.9%，7月下旬后发病平均减产仍达20.3%。
早期遭受落叶型和急性萎焉型黄萎病危害时，容易造成棉株死亡导致绝收。
2 棉花抗黄萎病转基因育种的研究进展棉花黄萎病属土传维管束病害，病原菌寄主范围广，并存在明显的致病力分化现象，防治困难。
在综合防治措施中，化学防治很难奏效并易造成环境污染；生物防治技术虽然表现出良好的应用前景，但因生防因子专化性太强而制约了该技术的推广应用；对于重病田，不得不轮作倒茬，但仍不能彻底解决问题。
惟一经济、有效、环保的防治措施是使用抗病棉花新品种。
在国家的高度重视和大力支持下，棉花生产用种的品种改良得到长足发展，但从现有育成品种来看，仍不能满足棉花生产的现实需求，兼备丰产、优质、多抗、广适的棉花新品种极少，尤其是没有兼抗棉花黄萎病的新品种。
转基因抗虫棉的培育过程
转基因抗虫棉的培育过程随着全球人口的增长和农业需求的增加，农作物病虫害问题日益突出，传统农药防治手段面临着限制和挑战。
为了解决这一问题，科学家们研究出了转基因技术，通过转基因技术培育出抗虫棉，从而提高棉花产量和质量，降低农药使用量，减少环境污染。
转基因抗虫棉的培育过程主要包括以下几个步骤：1.选取抗虫基因：选择具有抗虫特性的基因作为转基因抗虫棉的材料。
这些基因可以通过自然产生的抗虫物质，在转基因抗虫棉中发挥相同的功能。
常用的抗虫基因包括Bt基因、Cry基因等。
2.构建转基因质粒：将选取的抗虫基因与转基因质粒载体进行连接。
转基因质粒是一种具有特定功能的DNA分子，可以将选取的基因导入到棉花细胞中。
常用的转基因质粒载体有pBI121、pCAMBIA1300等。
3.转化棉花胚性培养：将转基因质粒导入到棉花胚性组织中。
首先，通过切割幼嫩的棉花胚珠，得到碎片组织。
然后，将转基因质粒通过基因枪等手段导入到棉花胚性组织内。
转基因质粒会与棉花细胞的染色体融合，形成转基因组织。
4.再生植株培养：将转基因组织培养在含有适宜营养物质的培养基上进行培养。
转基因组织经过分裂和分化，最终发育为幼苗。
经过再生培养，可以得到许多转基因植株。
5.筛选抗虫转基因植株：通过PCR等分子生物学技术，筛选出带有抗虫基因的转基因棉花植株。
这些植株具有抗虫特性，可以抵抗常见的棉铃虫等害虫的攻击。
6.比较试验：将抗虫转基因植株与常规棉花品种进行比较试验。
比较试验包括生长特性、产量、纤维品质等方面的比较。
通过比较试验，可以评估抗虫转基因棉花的效果和优势。
7.田间试验：在田间条件下进行转基因抗虫棉的试验种植。
通过观察和分析抗虫转基因棉花在实际生长环境下的表现，可以更全面地评估其抗虫效果和农艺特性。
8.安全评估：进行对抗虫转基因棉花的安全评估，包括食品安全、环境影响等方面。
确保转基因抗虫棉花对人体和环境的影响符合安全标准。
9.市场推广：在安全评估通过后，将转基因抗虫棉花推广到市场。
bt转基因棉花抗虫原理
bt转基因棉花抗虫原理BT转基因棉花是目前世界上主流的转基因棉花品种之一，这种棉花经过基因工程改造，具有抗虫功能，可以防治棉铃虫和蓟马等害虫，从而提高棉花产量和质量。
但是，很多人对BT转基因棉花的作用原理却不是很了解，本文将深入讲解BT转基因棉花抗虫原理。
一、BT转基因棉花的简介BT转基因棉花是在一种名为Bacillus thuringiensis （BT）的细菌中，抽取了其一种自然的杀虫毒素基因，通过基因重组技术，将其植入到棉花的基因组中，从而使棉花本身具有抗虫功能。
这种转基因棉花品种在全球已经成功商业化，我国也引进了BT转基因棉花，成为了我国目前面积最大、抗虫效果最好的转基因棉花品种之一。
二、BT杀虫毒素作用原理BT杀虫毒素是细菌毒素的一种，其不同毒素对不同昆虫有不同的杀虫作用谱。
BT杀虫毒素的作用机制是，杀虫毒素中有一段富含降解成分的蛋白质，被吞噬后到达昆虫肠道，这些蛋白质会被肠道中的酸性环境分解成毒素刺激肠道上皮细胞，出现孔道，让肠道内细菌和毒素进入体腔，对昆虫造成中毒致死。
三、BT转基因棉花的抗虫机制BT转基因棉花具有抗虫功能的原理与BT杀虫毒素的作用机制有关。
转基因棉花植株含有BT杀虫毒素基因，能够在棉花生长中不断表达BT毒素；当害虫食用棉花，BT毒素会被肠道吸收并作用在其肠道细胞中，从而导致害虫死亡。
BT转基因棉花的抗虫机制与传统农药不同，传统农药主要是通过亲触或进食中毒方式杀虫，而BT转基因棉花是通过害虫食用棉花植株，再被BT毒素杀死，因此其对害虫的杀伤作用更直接、更高效。
同时，BT杀虫毒素作用机制是非常特异的，能够有针对性地对棉铃虫和蓟马等害虫进行杀伤，而对其他昆虫和人类则无任何影响，因此在使用BT转基因棉花时，无需担心对环境和人体安全产生危害。
四、BT转基因棉花的优势相比于传统的防治方法，BT转基因棉花能够降低农民使用农药的成本，避免对人体、环境以及耕地、农畜产品的污染；同时，其抗虫效果也更加持久，可以避免害虫的反复孳生和进化，保证棉花产量和质量稳定。
我国转基因棉花研究与展望
ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ ， Ｃ ｐ Ｔ Ｉ ） 、 植物 凝集 素基 因 （ １ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ） 。 Ｂ ｔ 基 因 是 应 用 最 广 泛 的一 类 基 因 ， 对 棉 铃
＋
辽 宁 农 业 科 学
虫、 红铃 虫 、 玉 米螟 等害 虫 有较 高 的 抗性 ， Ｃ ｐ Ｔ Ｉ 基 因对夜 蛾 类 、 灰 翅 夜蛾 类 、 叶 甲类 、 天蛾 类 等 多类
．
关键词 ： 转基因技术 ； 棉花 ； 研 究 进 展
中 图分 类 号 ： ￥ ５ ６ ２ ． ０ ８ 文献 标 识 码 ： Ｂ
“ 转 基 因” 技术 的 巨 大 进 步 打 破 了物 种 之 间
组织 和器 官 ， 不 受 导 人 作 物 基 因 型 种 类 和 被 导 入
的界 限 ， 对 品种 的 抗性 、 品质 、 产量 等 性 状 进行 协 调改 良， 增 强 了人 类应 对 食 物 短缺 、 能源 匮 乏 、 环 境污 染 等一 系列 挑 战 的 能力 ， 已经 成 为 目前 农 业
增产 和 可持续 发展 的重 要手 段 。
作物 器官 的 限制 ， 但 缺点 是转 化 的可靠 性差 ， 整合 效率及 稳 定遗 传表 达效 率也 是最 低 的 。
１ ． ３ 花 粉管 导入 法原 理
受体作 物 自花 授 粉 后 ， 从珠孑 Ｌ 到胚 囊 的一 些
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转基因棉花的应用研究
1.引言
自1990年美国合成苏云金芽胞杆菌基因（BT基因）并导入棉花获得世界上第一株抗虫转基因棉花以来，世界各国纷纷展开对转基因农作物的研究，发达国家把发展转基因技术作为抢占未来科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点，发展中国家也积极跟进。
研究的主要方向分别是抗虫、耐除草剂、抗病、纤维改良、抗旱和耐盐碱[1]。
上个世纪90年代，在中国大部分种植棉花的地区持续性发生棉铃虫害，给棉花生产带来了巨大的威胁，大大增加了棉花种植成本，给种植棉花的农户造成了一定的经济损失。
“八五”期间，中国人工合成的Cry1Ab和Cry1Ac杀虫基因导入棉花中获得成功，成为了世界上继美国之后第二个拥有自主研制抗虫棉的国家[2]。
培育更加具备优良性状的转基因棉花品种，应用于棉花生产，解决棉花
病虫害给棉花生产带来的巨大损失，减少化学农药的使用量，保护环境和生态平衡，成为了当代转基因技术研究工作者的目标。
2.转基因棉花的技术来源与应用实践
2.1 转基因技术介绍
随着生物基因技术的出现，在技术工具理性的驱动下，人类获得了打破物种间固有边界并根据人类自身的意愿重新改造生物的能力。
转基因技术的原理是将人工分离或修饰过的优质基因，导入到生物体基因组中，从而达到改造生物的目的。
其理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学[3]。
基因片段的来源可以是
提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的DNA 片段。
转基因技术的应用可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。
转基因作物的大规模商业化种植始于1996年，主要的转基因作物有棉花、大豆、玉米和油菜[4]。
转基因技术的遗传转化方法按是否需要通过组织培养分成两大类，一类需要通过组织培养再生植株，常用的方法有农杆菌介导转化法、基因枪法；另一类方法不需要通过组织培养，比较成熟的主要有花粉管通道法[5]。
2.2转基因棉花介绍
棉花，属于锦葵科棉属，是世界上最主要的经济作物之一。
全世界植棉国家和地区有96个，其中产量较高的国家有中国、美国、印度等[6]。
中国是世界产棉大国，年植棉面积470万公顷，棉花产量占世界总产量的1/4[7]。
病虫害对棉花的种植有很大的影响，制约了棉花的发展。
与此同时，化学农药的大量使用导致了一些棉花害虫抗药性的产生，严重威胁了棉花的生产，并且使环境污染日益恶化。
随着转基因技术的发展，利用植物基因工程和遗传育种技术手段培育的转基因抗虫、耐除草剂棉花，为棉花害虫和草害的控制提供了新的手段。
转基因棉花受到了棉农的喜爱，得到了进一步的推广。
转基因棉花，就是将人们预想的可以得到表达的基因（比如抗病虫害的苏云金芽胞杆菌基因）通过遗传转化方法进行
培育。
这些基因片段被导入到棉花的基因序列中，与其本身的基因组进行重组，重组后的棉花再经过数代人工选育，获得具有稳定表现特定的遗传性状的棉花个体。
人类可以自由选择在某个种植区需要表达的性状的基因导入棉花中，获得需要的棉花品种。
2.3转基因棉花的应用现状
自1996年转基因棉花开始商业化种植以来，世界年种植面积逐年上升。
2010年，全球转基因棉花的种植面积达到2100万公顷，其中转基因抗虫棉花（BT棉花）的种植面积是1610万公顷，转基因耐除草剂棉花（HT棉花）的种植面积是140万公顷，含有复合性状的转基因棉花（含BT杀虫基因和耐除草剂基因）种
植面积是350万公顷[6]。
中国于1997年开始商业化种植转基因抗虫棉花（BT棉花）。
中国自主研发
的转基因抗虫棉花（BT棉花）GK系列（改造的融合基因Cry1Ab和Cry1Ac）首
先在安徽、山东、山西、湖北4个省种植[6]。
1999年，中国开始商业化种植双
价抗虫棉（Cry1Ac＋胰蛋白抑制基因CPTI）[8]。
到2010年，转基因抗虫棉在中国的种植面积达到345万公顷，占棉花总种植面积的69%。
截止到2015年，转基因作物在发达国家的种植面积为8260万公顷，占比46%；转基因作物在发展中国家的种植面积为9710万公顷，占比54%。
2015年，中国转基因作物的种植面积为370多万公顷，其中最主要的转基因作物是转基因棉花，占370万公顷[9]。
转基因棉花高产高抗性得到了越来越多棉农的青睐，
转基因棉花得到了广泛的应用，转基因棉花制品进入我们生活的各个角落。
3.转基因棉花面临的安全问题
近年来，转基因作物的安全问题在全世界范围内引起了广泛关注。
目前对转基因作物的安全性评价主要集中在两个方面，一方面是环境安全性，另一方面是食品安全性[10]。
而对于转基因棉花而言，最主要的安全问题就是环境安全性。
环境安全性可以分为4个问题[11][12]：
(1)影响生物的多样性；
(2)基因漂流影响其他物种，转基花的基因向附近野生近缘种的自发转移，
导致附近野生近缘种发生内在的基因变化，形成新的物种，以致整个生态环境发生结构性的变化[13]；
(3)转基因棉花本身可能演变为农田杂草。
在获得特定抗性基因后，会增强
转基因棉花的生存竞争性。
若释放到自然环境中可能会迅速地成为新的优势种群，进而演变成农田杂草；
(4)可能对非目标生物造成危害，杀死了环境中有益的昆虫和真菌。
目前，转基因作物的安全性评价技术与政策保障体系已经建立，今后还应加大为转基因棉花安全生产保驾护航作用的力度，使中国转基因棉花研究与应用水平走在世界前列。
4.结语
截止到2016年7月，全世界人口达到了72亿6291万。
预计到2050年，世界人口总数将上升到92.02亿[14]。
对于人类来说，到本世纪中叶供养百亿人口
是必须面对的一大挑战。
而中国农业生产面临人口不断增长和资源短缺的双重挑战。
研究证明，转基因作物在增加作物生产力、减少农业污染、改善生态环境发
展等方面具有巨大潜力。
大力发展转基因农作物将是保障中国农业持续发展的重要措施。
但是，转基因作物存在的问题也不容忽视，尤其是公众对转基因作物的安全问题的担忧也为转基因作物的应用与推广蒙上一层阴影。
转基因作物发展是应该的，未来生物技术的发展要更好地兼用传统作物技术和现代生物技术（适当的转基因），以一种平衡、安全、可持续的方法取得作物生产率在全球15亿公顷耕地上的可持续增长。
参考文献
[1]刘传亮,田瑞平,孔德培,李凤莲,商海红,陈秀军. 棉花规模化转基因技术体系构建及其应用[J]. 中国农业科学,2014,21:4183-4197.
[2]互动百科《转基因棉花》
[3]百度百科《转基因技术》
[4]叶敬忠,李华. 关于转基因技术的综述与思考[J]. 农业技术经济,2014,01:11-21.
[5]王顺利,王轲,韩晓峰,晏月明. 小麦遗传转化方法研究进展[J]. 首都师范大学学报(自然科学版),2008,06:52-58.
[6]刘晨曦,吴孔明. 转基因棉花的研发现状与发展策略[J]. 植物保护,2011,06:11-17+26.
[7]徐勇,刘金波,徐福海,林晓金,陈高华,周成亮. 我国转基因抗虫棉的应用与推广[J]. 种子世界,2006,08:4-5.
[8]李付广. 双价转基因抗虫棉的获得及其抗虫性与生理生化特征[D].中国农业科学院,2003.
[9]中国产业信息网《2016年全球转基因种植现状》
[10]范可. 全球化与转基因问题的政治想象[J]. 江苏行政学院学报,2014,04:61-68.
[11]郭三堆,王远,孙国清,金石桥,周焘,孟志刚,张锐. 中国转基因棉花研发应用二十年[J]. 中国农业科学,2015,17:3372-3387.
[12]王俊杰,郭伟翔,杨涛,王兴智. 转基因作物对环境影响的讨论[J]. 分子植物育
种,2003,04:443-456.
[13]樊龙江,周雪平,胡秉民,石春海,吴建国. 转基因植物的基因漂流风险[J]. 应用生态学
报,2001,04:630-632.
[14]世界人口网《2050年世界各国人口排名预测》。