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

1、轉(zhuǎn)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(fēng)險。目前對轉(zhuǎn)基因植物商業(yè)釋放的風(fēng)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(shí)踐。為建立一套轉(zhuǎn)基因植物生態(tài)環(huán)境風(fēng)險評估體系，本文對其風(fēng)險分析與安全評價方法進(jìn)行了初步探索，其研究內(nèi)容主要包括以下幾方面：
　　 (1)運(yùn)用安全系統(tǒng)工程中的因果分析法與事故樹分析法，結(jié)合轉(zhuǎn)基因植物生態(tài)風(fēng)險問題進(jìn)行了系統(tǒng)風(fēng)險源辨識。根據(jù)因果分析圖與層次分析法對風(fēng)險主干因素的分

2、析，結(jié)果顯示基因漂流是引起轉(zhuǎn)基因植物生態(tài)環(huán)境風(fēng)險的首要主干原因；而后運(yùn)用事故樹分析對處于底層的基本原因事件進(jìn)行分析，其中自播轉(zhuǎn)基因植株在結(jié)構(gòu)重要度分析中占有重要地位。據(jù)此風(fēng)險源辨識結(jié)果將基因流與自播植株的生態(tài)風(fēng)險作為轉(zhuǎn)基因植物風(fēng)險分析與安全評價的重點(diǎn)。
　　 (2)利用復(fù)雜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析與社會網(wǎng)中的小團(tuán)體理論，構(gòu)建了轉(zhuǎn)基因植物基因流風(fēng)險的網(wǎng)絡(luò)分析法。該方法主要包括轉(zhuǎn)基因植物基因流網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性分析、小團(tuán)體分析與結(jié)

3、構(gòu)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(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對該方法進(jìn)行了實(shí)例演示，研究表明油菜基因流網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)度服從冪律分布，具有無標(biāo)度特性，網(wǎng)絡(luò)特性分析顯示該網(wǎng)絡(luò)在受到隨機(jī)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(tuán)體和結(jié)構(gòu)同型性分析可將網(wǎng)絡(luò)中298個節(jié)點(diǎn)22類十字花科植物劃分為2個小團(tuán)體和5類結(jié)構(gòu)角色，其中甘藍(lán)型油菜在油菜基因流網(wǎng)絡(luò)小團(tuán)體中具有關(guān)鍵性作用。這些演示結(jié)果表明基

4、因流風(fēng)險的網(wǎng)絡(luò)分析法可有效進(jìn)行轉(zhuǎn)基因植物基因流風(fēng)險規(guī)律劃分。
　　 (3)在基因流風(fēng)險的網(wǎng)絡(luò)分析基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步細(xì)化轉(zhuǎn)基因植物與同源物種之間風(fēng)險規(guī)律關(guān)系，運(yùn)用TOPSIS排序法與粗糙集綜合權(quán)重確定法相結(jié)合，構(gòu)建了轉(zhuǎn)基因植物基因流風(fēng)險排序集成模型?；诟仕{(lán)型油菜與其近緣種間的雜交組合研究文獻(xiàn)與《中國植物志》中甘藍(lán)型油菜的近緣植物的生物學(xué)特性描述，運(yùn)用該模型對甘藍(lán)型油菜與其近緣植物的基因流風(fēng)險排序進(jìn)行了演示。結(jié)果顯示該模型能將甘藍(lán)型

5、油菜與其近緣植物之間的基因流風(fēng)險按從大到小或從小到大的規(guī)律進(jìn)行一一排序，進(jìn)一步深化了基因流風(fēng)險的網(wǎng)絡(luò)分析法結(jié)論。
　　 (4)利用模糊集重心理論與熵值權(quán)重確定法相結(jié)合，構(gòu)建了轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)值、評價指標(biāo)正態(tài)隸屬函數(shù)確立、模糊集重心理論計算指標(biāo)重心向量集、熵值法計算評價指標(biāo)權(quán)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(biāo)實(shí)測值對該模型進(jìn)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(xué)中模糊聚類分析與模糊模型識別，并結(jié)合生物統(tǒng)計學(xué)相關(guān)知識，構(gòu)建了轉(zhuǎn)基因植物基因流安全等級評價模型。該方法包含轉(zhuǎn)基因植物種間組合親和性的模糊聚類分析、模糊聚類結(jié)果F檢驗(yàn)、種間組合風(fēng)險等級劃分和風(fēng)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(gòu)建了不同的等級識別方法，與傳統(tǒng)聚類