轉基因植物的生態(tài)環(huán)境風險分析與安全評價方法研究.pdf

1、轉基因植物大面積商業(yè)釋放會給生態(tài)環(huán)境帶來潛在而巨大的風險。目前對轉基因植物商業(yè)釋放的風險分析與安全評估研究還處于初級階段，缺乏行之有效的安全評價方法用于生產(chǎn)實踐。為建立一套轉基因植物生態(tài)環(huán)境風險評估體系，本文對其風險分析與安全評價方法進行了初步探索，其研究內(nèi)容主要包括以下幾方面：
　　 (1)運用安全系統(tǒng)工程中的因果分析法與事故樹分析法，結合轉基因植物生態(tài)風險問題進行了系統(tǒng)風險源辨識。根據(jù)因果分析圖與層次分析法對風險主干因素的分

2、析，結果顯示基因漂流是引起轉基因植物生態(tài)環(huán)境風險的首要主干原因；而后運用事故樹分析對處于底層的基本原因事件進行分析，其中自播轉基因植株在結構重要度分析中占有重要地位。據(jù)此風險源辨識結果將基因流與自播植株的生態(tài)風險作為轉基因植物風險分析與安全評價的重點。
　　 (2)利用復雜系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲結構分析與社會網(wǎng)中的小團體理論，構建了轉基因植物基因流風險的網(wǎng)絡分析法。該方法主要包括轉基因植物基因流網(wǎng)絡構建、網(wǎng)絡結構特性分析、小團體分析與結

3、構同型性分析四個基本步驟。以1989—2008年二十年間的常規(guī)油菜與十字花科植物雜交文獻實驗數(shù)據(jù)為基礎對該方法進行了實例演示，研究表明油菜基因流網(wǎng)絡的節(jié)點度服從冪律分布，具有無標度特性，網(wǎng)絡特性分析顯示該網(wǎng)絡在受到隨機攻擊時具較好的魯棒性，而受到惡性攻擊時具極弱的抗攻擊性，小團體和結構同型性分析可將網(wǎng)絡中298個節(jié)點22類十字花科植物劃分為2個小團體和5類結構角色，其中甘藍型油菜在油菜基因流網(wǎng)絡小團體中具有關鍵性作用。這些演示結果表明基

4、因流風險的網(wǎng)絡分析法可有效進行轉基因植物基因流風險規(guī)律劃分。
　　 (3)在基因流風險的網(wǎng)絡分析基礎上，為進一步細化轉基因植物與同源物種之間風險規(guī)律關系，運用TOPSIS排序法與粗糙集綜合權重確定法相結合，構建了轉基因植物基因流風險排序集成模型?；诟仕{型油菜與其近緣種間的雜交組合研究文獻與《中國植物志》中甘藍型油菜的近緣植物的生物學特性描述，運用該模型對甘藍型油菜與其近緣植物的基因流風險排序進行了演示。結果顯示該模型能將甘藍型

5、油菜與其近緣植物之間的基因流風險按從大到小或從小到大的規(guī)律進行一一排序，進一步深化了基因流風險的網(wǎng)絡分析法結論。
　　 (4)利用模糊集重心理論與熵值權重確定法相結合，構建了轉基因植物營養(yǎng)生長速率等級安全評價模型。模型包含方差分析、建立營養(yǎng)生長速率等級分類標準值、評價指標正態(tài)隸屬函數(shù)確立、模糊集重心理論計算指標重心向量集、熵值法計算評價指標權重向量和營養(yǎng)生長速率等級劃分等六個基本步驟。并利用湖南省具代表性的蕓苔屬作物雜交組合和營

6、養(yǎng)生長指標實測值對該模型進行了演示。論證了該模型能較好區(qū)分蕓苔屬作物各物候期的營養(yǎng)生長速率的安全等級。
　　 (5)基于模糊數(shù)學中模糊聚類分析與模糊模型識別，并結合生物統(tǒng)計學相關知識，構建了轉基因植物基因流安全等級評價模型。該方法包含轉基因植物種間組合親和性的模糊聚類分析、模糊聚類結果F檢驗、種間組合風險等級劃分和風險等級模式識別四個基本步驟。并在等級模式識別步驟中針對樣本數(shù)據(jù)收集情況的不同，構建了不同的等級識別方法，與傳統(tǒng)聚類