農糧署 顏雯玲

壹 . 前言

　　基改作物自 1996 年上市迄今，全球栽培面積已達 1.7 億公頃，呈顯著性成長。基改作物雖具多方潛能，但在風險與商業利益之認知上，仍待建立共識。鑒於基改作物發展趨勢不容小 覷 ，亞太糧食肥料技術中心與日本農業技術研究合作，於 102 年 10 月 8 日至 10 日假日本筑波市舉辦「基因改造食用作物的優勢與風險」國際研討會，邀請歐、美、澳洲及亞太地區之學者專家發表基改技術當前之發展及管理現況。農委會農糧署受邀以觀察員身分列席，透過研究成果及經驗分享，有助於對國內基改實務推動及未來發展策略之擬定。

貳 . 主要內容

　　研討會以「基改作物研發成果概述」、「基改技術應用於植物保護領域」、「基改技術應用於環境與人體健康」及「基改作物產品之風險評估」四大主題進行報告研討。內容擇要簡述如下：

一 . WRKY45 轉錄因子應用於稻米抗病之發展

　　植物可藉由調控體內的轉錄因子來控制下游基因的表現，以提高對逆境的適應力或耐受性。日本農業生物科學研究所 Dr. Hiroshi Takatsuji 之研發團隊利用轉錄因子 WRKY45 進行水稻抗病育種，育出抗稻熱病、細菌性葉枯病及真菌性褐斑病之基改抗病水稻，並藉由不同的稻米促進因子優化 WRKY45 的表現，俾減緩作物對於病原之防禦反應所導致對植株成長及生產之負面沖擊，研發成果正於田間試驗中。

二 . 抗輪點病毒基因轉殖木瓜

　　木瓜為泰國重要果樹， 1975 年罹患木瓜輪點病毒，影響產量甚鉅，泰國 Kasetsart 大學研發團隊培育出抗輪點病毒基因轉殖木瓜，正於田間試驗中。 Kasetsart 大學 Dr. Parichar Burns 表示，泰國基因轉殖植物田間試驗須遞交書面資料、辦理公聽會並經官方核准後實施。是項田間試驗所須進行之評估項目包括對土壤微生物（含基因水平移轉及微生物相）、輪作作物及有益昆蟲之影響等，並與非基因轉殖木瓜進行園藝性狀之比對觀察。

　　基因轉殖木瓜對土壤微生物及有益昆蟲的影響評估業經執行並予統計分析，雖基因轉殖木瓜及非基因轉殖木瓜之土壤微生物相因季節而周年變化，然二類木瓜之微生物相則是相同；研發團隊並研究木瓜花粉生物學，發現基因轉殖木瓜及非基因轉殖木瓜二者之花粉相同，因目前基因轉殖木瓜之種植在泰國是被嚴格管控、限制於隔離網室內進行，研發團隊爰以非基因轉殖木瓜評估轉殖基因透過花粉流布之情形，除了直接進行花粉捕捉、計算受精種子數外，並透過電腦模式結合地景資訊系統（ GIS ）進行轉殖基因運移之研究，以為田間監測、管理之應用。

三 . 越南 Bt 抗蟲玉米的田間試驗

　　玉米是越南第二大的一年生作物，種植面積僅次於水稻，然而越南仍需進口大量玉米以因應飼料工業之需。越南植物保護研究所 Dr. Nguyen Van Liem 指出，蟲害是影響越南玉米產量的關鍵因素，亞洲玉米螟（ Asian corn borer, ACB ）為越南玉米產區之主要蟲害，爰擬生產抗蟲、耐除草劑的基改玉米因應。 2010 年，越南開始第 1 起基改玉米的隔離田間試驗迄今，已有 Syngenta 、 Dekalb 、 Pioneer 等 3 家生技公司共 5 項基改玉米品項正田間試驗中，其中 Bt11 、 MON89034 、 TC15073 等 3 項基改作物品項即含有 Bt 基因。 Bt11 基改玉米田間試驗主要評估項目包含：對非目標節肢動物、昆蟲多樣性以及防治 ACB 的有效性，並與非 Bt11 玉米進行農藝性狀之調查比對。結果顯示， Bt11 玉米對節肢動物族群結構、生物多樣性、岐異度，及非目標節肢動物（含天敵、草食動物、授粉昆蟲及土壤動物等）無負面影響， Bt11 玉米並可有效控制 ACB 。倘經取得生物安全證書，越南計於 2015 年開始量產基改玉米。

四 . 耐鹽基改小麥的田間評估與表現分析

　　小麥為巴基斯坦主食，該國為全球前 10 大小麥生產國，平均產量卻較其他已發展國家低，乾旱及土壤鹽化為巴國農業 2 大問題，目前有 640 萬公頃可耕地鹽化且以每年 4 萬公頃的速度增加。巴國生物技術及基因工程研究所 Dr. Nasir Ahmad Saeed 表示，研發團隊以基因轉殖方式研育耐鹽及耐旱小麥，經實驗室、盆栽、田區等不同狀態的鹽逆境試驗顯示可耐鹽化逆境並具較高產量，經篩得 10 項耐鹽品系，業取得許可進行生物安全風險分析中。

五 . 開發耐旱作物乾旱誘導基因信息轉錄因子

　　植物產量受乾旱及寒冷等逆境之影響顯著，逆境可誘導植物不同之基因表達，日本東京大學 Dr. Kazuko Yamaguchi-Shinozaki 研發團隊利用阿拉伯芥為材料進行乾旱誘導基因表達及抗逆境產物的功能性分析，經確立數種逆境反應基因表達的調控體系，並利用已確認具耐非生物逆境功能之基因進行分子選育，育出耐非生物性逆境之作物。

六 . 中國基改玉米表現植酸酵素

　　玉米是全球主要的飼料原料，所含植酸主要以磷酸鹽型態貯存，不能為豬及家禽等單胃型動物吸收。中國大陸農業科學院 Dr. Chunyi Zhang 表示，該團隊以 Aspergillus niger phytase 利用種子專一性過量表現，育出具生物可利用性磷酸鹽之基因重組玉米，每克種仁所獲得的植酸酵素活性最多可達 125 個 活性單位（ FTU/g kernels ），千倍於野生型玉米之含量，每千克種仁之植酸酵素含量並為飼料產業所需量的 67 倍。相較於市售植酸商品（以酵母菌重組之植酸酵素），經動物餵食試驗證實，二者在降低飼料之無機磷添加及動物糞便排泄磷酸鹽含量之效果相似；其食品安全評估結果並與一般玉米無異，且經完成品系鑑定所需 Flanking sequence 等資料建置，並取得管理當局核發之生物安全證明，就飼料產業之應用深具潛力。

七 . 以水稻種子研發抗日本雪松花粉疫苗

　　日本雪松花粉過敏症為日本主要的季節性過敏疾病，約 30% 日本人受此困擾，可藉由藥物療法治療，但仍無法治癒。過敏原特異型（ Allergen-specific ）免疫療法是臨床上唯一有效的治療方式，以植物為材料，生產含有低過敏性抗原 的可食用 疫苗，在植物細胞內被封裝的抗原能有效地被傳送到腸道淋巴組織的免疫細胞裡而不會遭到分解。日本農業生物研究所利用水稻種子作為生產含有低過敏性抗原 的可食用 疫苗之免疫療法策略，經餵食模式老鼠顯示，對抗日本雪松花粉過敏原 Cry j1 及 Cry j2 已具成果。

八 . 豬生殖及呼吸綜合症病毒抗原的口服疫苗在基因轉殖植物的表現

　　臺灣大學黃鵬林教授指出，比較傳統疫苗，基因轉殖植物疫苗具備成本低、容易貯存及口服等好處。利用基因轉殖植物生產疫苗有可能替代傳統的免疫方式， 口服用藥時 ，可活化粘膜免疫反應，誘發體液與細胞之免疫反應。研發團隊以香蕉為 GP5 表達系統，開發豬生殖及呼吸綜合症次單位口服疫苗，餵食豬隻基因轉殖植物的葉子，可顯著提升免疫反應， 證明香蕉口服疫苗於哺乳類動物具有免疫效果 。

九 . 基改作物產品之風險評估

　　日本農業環境科學研究所指出，基改生物風險評估含括危害鑑定、曝害評估、危害特性描述及風險特性描述等 4 個步驟，並以科學為依據，進行個案評估及審查。 調查評估項目依參試個案而異，主要評估項目為：調查基改作物生長狀態、主要性狀表現、有無非預期的性狀產出、是否會雜草化、對其周圍的其他植物是否會有不利效應、對昆蟲群族及土壤微生物之影響等。 針對基改作物之環境衝擊與管理， 日本 茨城大學 Dr. Masashi Tachikawa 表示，就科學與法規之比較觀點，個別國家因環境條件不同，所建立的法規觀點亦有不同，如何順應科技新發現，調整邇來習以為常的管理制度，則是各國所需面對的共同課題。

十 . 亞洲地區基改作物釋出量產之益處及潛在風險

（一）與永續發展

　　基因轉殖可跨越傳統育種之限制，進行跨物種間基因之直接移轉，為品系育成的方法之一，利用基因轉殖技術育成之基因轉殖植物（ Transgenic plants ），與傳統育種方法育成之植物並非全然不同。然轉殖外源基因時，所轉入之目標基因、耐抗生素篩選標誌基因或外源基因插入位置等，是否伴隨科技難以預期的負面效應，引發不同聲音，爰有無標誌基因（ Marker-Free ）、同源基因轉殖植物（ Cisgenic plants ）等轉殖策略順應衍生。基改產業之發展，涉及層面之廣，已超越了 YES or NO 的問題探討，如何因應基改科技之日新月異，掌握科技發展趨勢、適切運用新科技、建構法規管理科學環境，據以精進因應管理策略，或可於基改產品之發展及環境之永續間，取得平衡觀點。

（二）改作物「因地制宜」之特質

　　基改作物為提升農業生產力提供另一項選擇，面對氣候變遷及糧食安全等議題，基改技術或許不是唯一解決之道，卻可提供更多樣的處理方案。不同區域之農業耕作制度、氣候環境、貿易條件甚或消費者接受度等，皆存在不同程度的條件差異，所須面臨或克服之農業或政治課題不一，個別標的市場之產業需求亦不相同，適合發展之產品品項或類別自有差異。 A 地區適合發展的基改品項，或可經驗移植至 B 地區良好發展，但在 C 地區或許窒礙難行。評估基改作物之最終影響，因不同國家而異，正視基改作物產品所具「因地制宜」特質，客觀看待是項科技之發展，並就所對應之可能風險，建置完整的風險管理及溝通機制，建立區域間之技術交流平台並展開客觀對話，是值得努力的方向。

參 . 結語及建議

一 . 本研討會內容豐富多元，議題規劃兼具深度及廣度。可供國內參考處如下：

（一）泰國抗輪點病毒基改木瓜之田間試驗

　　泰國 2012 年木瓜收穫面積計 1 萬 3 千公頃， 泰國學研機構育成之抗木瓜輪點病毒基改木瓜， 2003 年曾遭 農民違法種植， 2004 年非法外流事件擴大，泰國政府展開大規模田間抽查，田間試驗因此中止。泰國目前僅許可基改玉米及基改大豆上市為食品及飼料用途，而基改木瓜仍處於田間試驗階段。泰國嚴格管控基改作物種植，研發團隊為評估外源基因藉由花粉流布情形，爰以非基改木瓜進行花粉散播試驗，並應用地景資訊系統，積極建立在地數據，俾為未來之商業種植，建置監測及風險管理機制。

（二）中國大陸基改糧食作物研發 v.s. 商業量產

　　2013 年全球基改作物種植面積達 1.752 億公頃，中國大陸為全球第 6 大基改作物生產國，主要作物為棉花及木瓜。中國農科院發表之植酸酵素基因重組玉米成果優異，吸引某知名跨國生技業者洽談合作事宜。惟據主講者表示，中國大陸為世界主要糧食生產國，產量占全球 1/4 ；玉米產量則占全球 19% ，僅次於美國（ 42% ），雖為全球第六大基改作物生產國，然中國當局對開放基改糧食作物於境內種植仍趨謹慎，如同基改水稻議題一般，是項成果雖是該國第一個取得生物安全證書並可直接提供飼料產業應用之基改玉米，惟中國大陸迄今仍未同意開放境內之商業生產。

（三）日方可資交流項目

　　1. 就基改技術應用於農業生產觀點，農業生物科學研究所為防水稻罹病減產，透過水稻化學防禦機制－ WRKY45 表現策略進行抗生物逆境研發育種，並克服作物因病原防禦反應所伴隨對植株生長之負面影響，育出抗稻熱病及葉枯病基改水稻；東京大學則以基因操作層次，進行非生物性逆境之分子選育試驗，業經選出具強度抗寒抗旱能力之有用基因，可有效表達於水稻、小麥及大豆等不同作物。值得國內學研界進行實驗室間之合作交流。

　　2. 為建立環境監測機制，日本農業環境科學研究所積極建立在地花粉飄散數據。除運用地景資訊系統，以水稻為標的作物，透過模型模擬，評估基改水稻與非基改水稻雜交授粉風險外，並進行基改油菜逸散監測及基改大豆逸散田間之存續性試驗。亞洲具備了不同的環境條件及農耕體系，倘能建立一個共同研究平台，朝整合檢監測分析方法並比較評估所得數據，有助亞太區域基改事務整體環境之建構。

二 . 美國加州大學戴維斯分校全球食物中心 Dr.Josette Lewis 專題演講時，直指公部門之基改研究常僅止於研發階段品系育成之成果發表，如同一般產業經驗， 該等資料無法有效預測田間的實際情形，爰建言 學研機構須能掌控將基改作物推進至田間試驗之技能，及其何時確效，俾明瞭如何將基改作物量產成可商業應用之規模 。就促進基改科技研發成果產業化觀點， 主講者 所言直指核心，如何減少基改研發成果邁向商業化之可能風險，是公部門可以也應著力之處。田間試驗是基礎研發及商業應用之分水嶺，為研發成果邁向 「產品」 之關鍵階段，基改產品量產及上市流通等有關環節之風險管理策略，亦奠基於田間試驗階段累積之風險評估科學數據。惟相較於基改技術之研發，該等試驗研究之推動，卻常被漠視及忽略，基改產品之風險評估及風險管理體制倘能完整建置，生技產業之推動及農產業環境保護，並不相衝突。

三 . 基改產品之發展規劃，為跨農、工、法、商、醫藥等不同領域的科技活動，並需兼顧環境、社會、經濟、倫理等不同層面考量，常易淪為意識型態之操作，而忽略基改產品 「因地制宜」 之特質及該項技術之本質。不同意見間之誠摯溝通及對話，更顯珍貴，如何凝聚公眾共識，風險溝通時所採行的策略、工具，相形重要。強化公部門的管理效能，則是建立民眾信心的不二法門，而管理部門如何因應基改科技發展之日新月異，運用新科技，建立在地管理所需之科學數據，強化法規科學，以為有效管理，實為當務之急。

參考文獻

農委會（ 2014 ） , 基因改造食用作物的優勢與風險國際會議出國報告。

研討會情形