世界主要國家基因轉殖植物隔離試驗田管理概況
前 言
近二十年來，基因轉殖植物的研發進展神速，應用基因工程技術，已開發 出多種具有特定性狀的作物新品種，不但可以提高作物的育種效率，又可改善 糧食品質與產量，對於解決未來人類糧食供應問題，將有重要影響。另一方面，
由於基因工程技術，可以精確轉殖特定異源基因，育成抗病害、抗蟲害及耐逆 境之優良品種，對於提高地力、避免農藥濫用、維護農耕環境而言，將有顯著 的貢獻。
一、世界基因轉殖作物栽培現況
自1994 年，全球第一個基因工程番茄在美國批准上市，開創了基因轉殖 作物應用之商業化，正式開啟了基因轉殖作物的栽培史，依據國際農業生技應 用 促 進 協 會 （The International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications, ISAAA）的統計（James 2004），全世界從 1995 開始種植基因轉 殖作物以來，栽培之面積急速的擴增，在 1997 年時有 1,100 萬公頃，逐年迅 速的增加，到2004 年已達 8,100 萬公頃，兩相比較在短短的 7 年間增加了 7.36 倍；其主要之栽種地區，則集中在美國、阿根廷、加拿大、巴西、中國大陸及 巴拉圭等六國，這六大主要生產國其種植面積就佔全球總生產面積的98 %以 上，其中美國的栽培面積高達4760 萬公頃為最多佔總面積的 58.8 %，其次是
* 通訊作者（電子信箱: pungling@ntu.edu.tw; 聯絡電話: 886-2-33664836；傳真：
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阿根廷的栽培面積1620 萬公頃佔 20 %，接著是加拿大的栽培面積 540 萬公頃 佔6.7 %，光是這 3 個生產大國所佔的比例就高達 85% 。所栽培的主要大宗 基因轉殖作物為大豆、玉米、棉花和油菜等四大種類，其中以抗殺草劑的大豆 栽培面積高達 4840 萬公頃為最多佔總生產面積的 60 %，其次是轉殖 Bt
（Bacillus thuringiensis）抗蟲玉米栽培面積達 1120 萬公頃佔 14 %，加上栽培 抗殺草劑的玉米有5 %，及栽培抗蟲又抗殺草劑的玉米 4 %，轉殖玉米的總栽 培面積亦高達全球的23 %，接著是轉殖棉花，種植抗蟲棉花的有 6 %加抗殺 草劑的2 %及抗蟲又抗殺草劑的 4 %，而栽培抗殺草劑的油菜也有 5 %。總栽 培面積從2002 年到 2003 年增加 15%，而從 2003 年到 2004 年又增加了 20%，
近幾年均以兩位數的成長逐年增加，在未來幾年之內，全球基因轉殖作物之栽 培面積，仍會持續增加。全球基因轉殖作物的貿易額，在1995 年約為 7 千 5 百萬美元，到了2003 年已增加到 45 億美元，預計到了 2010 年，將有 250 億 美元的產值。
二、基因轉殖作物對環境的可能影響及衝擊
基因轉殖作物發展成新興農業的同時，各國亦進行其對生態環境的安全性 評估。基因轉殖作物是否成為新種雜草，或促進抗性植物及害蟲的演化，而其 可能改變土壤成份，影響菌相，或對非目標生物（non-target organisms）產生 毒害，因此減少生物多樣性（biodiversity），干擾生態系的平衡。另外，基因 轉殖作物的花粉、種子的傳播，使得轉殖基因於生物族群中移動，交換彼此基 因特性，即基因交流（gene flow）等，皆是需要探討的課題（Christian et al 1999；
Ammann et al 2001；Kinderlerer 2001；Rieger et al 2002）。
Bt 基因是廣泛被使用的抗蟲性基因，其來源為蘇力菌，藉由表現 Cry 蛋 白質，對鱗翅目昆蟲之幼蟲具有專一性的毒效，轉殖 Bt 作物不需農藥噴施即 可抵抗害蟲，因此降低農民的栽培成本，並且提高作物的產量，但是轉殖 Bt 作物的花粉經由風力，可能飛散到其他植物上，而造成非害蟲的昆蟲誤食
（Pleasants et al 2001）。1999 年，Losey 等人於 Nature 期刊發表一篇關於轉殖 Bt 作物可能引發的生態問題，引起各界對於轉殖作物是否安全的關注。其植 物材料選用玉米田間常見的馬利筋（milkweed），而馬利筋是帝王蝶（Danus
plexippus）幼蟲唯一的食物，以沾滿普通玉米花粉的馬利筋葉片餵食幼蟲，並
不會引發死亡，改以沾滿轉殖 Bt 玉米花粉的馬利筋葉片進行餵食，44％的幼 蟲於4 天後死亡，但實驗室的研究結果是否能代表實際田間的情況是受到爭議 的議題。隨後美國農部（USDA）的研究人員觀察帝王蝶於轉殖 Bt 玉米田間的生 活型態，發現大多數的幼蟲在玉米花穗散播花粉之前或之後發育，所以大多數
的幼蟲並未暴露於轉殖Bt 玉米的花粉，並且轉殖 Bt 玉米田的花粉密度不足以 損害帝王蝶幼蟲。另外，幼蟲生活於轉殖 Bt 玉米田中，比生活在時常噴施殺 蟲劑的普通玉米田為佳，並且茂盛的轉殖 Bt 玉米田使幼蟲受捕食者的威脅變 小，因此轉殖Bt 玉米田裡的帝王蝶是較為安全的（Sears 2001；USDA 2002）。
綜觀上述帝王蝶爭議事件，可知基因轉殖作物對環境的可能影響相當廣泛 而複雜，需要同時考量下列四項因子：（一）Bt 轉殖株之種植分布、花粉飄散 情形（期間、範圍、及密度）、花粉內 Bt 基因表達情形；（二）馬利筋在玉米 田之分布及數量；（三）帝王蝶之生育特性、分布、食性、及產卵偏好；（四）
轉殖Bt 玉米所產生的 Cry 蛋白質，對於帝王蝶幼蟲之致死劑量 （Sears et al 2001）。
三、基因轉殖植物之監督架構與管理規範
有關基因轉殖植物栽種，對生態環境所造成的影響，愈來愈受到重視及關 切。目前有關GMO 之生物安全及環境影響評估，歐盟及北美（包括美國及加 拿大）有相當不同的監督管理體系（Conner et al 2003；Nap et al 2003）；歐盟 主要是依據產品之製造過程（process-based）來制訂相關法規，而北美則以產 品特性（product-based）為基礎來訂定相關規範。然而，縱使管理體系有別，
但針對GMO 對環境的影響，則大致皆依據個案具體事例（case-by-case）來進 行評估，而所調查的項目，基本上包括下列各項：（一）基因轉殖植物親本之 地理分布、生殖方式、及生物特性等相關資料；（二）轉殖載體、轉殖方法、
及轉殖基因之功能與特徵；（三）基因轉殖植物之性狀、異源基因之遺傳穩定 度、整合位置、及表達情形；（四）基因轉殖植物釋放的目的、方式、期限、
及植株數目；（五）釋放區域與地點之氣候、生態系及動、植物相；（六）防止 花粉或種子擴散的具體措施、與釋放後之追蹤及廢棄物處理計畫；（七）異源 基因轉移至其他物種對生態之可能影響。
四、世界主要國家基因轉殖植物試驗田管理概況
（一）美國
美國基因轉殖作物之主管機關，包括美國農部、環境保護署（EPA）、及 食品藥物管理局（FDA），其中美國農部之動植物健康檢疫局（APHIS），負責 審核基因轉殖作物之田間試驗及公告許可其後之商業化栽培，若基因轉殖作物 涉及環境安全問題，諸如抗蟲、抗病、抗殺草劑，則其田間試驗及商業化栽培，
尚需經過美國環境保護署之認可（EPA 2001）。目前美國有關基因轉殖植物對 環境的影響，係由聯邦條例 7CFR340 來規範，對於大部份的基因轉殖作物而 言，僅須於田間試驗開始前 30 天，檢附相關資料向動植物健康檢疫局報備即
可，此即「報備程序（notification procedure）」。對於雜草或少部份具有生態疑 慮之作物、含有特定用途如醫藥或工業用途之外源基因、或基因轉殖植物含有 植物病原菌之基因，則於田間試驗前120 天，需提出完整文件，包括「防止導 入基因擴散」及「避免流入食物生產流程」之具體措施，供動植物健康檢疫局 審查，核准後才可進行田間試驗，此即「核准程序（permit procedure）」。若基 因轉殖植物，含有抗病蟲害基因，則美國將這些植物視同「含農藥成分植物
（plant-pesticides）」或「含保護劑成份植物（plant-incorporated protectants）」，
於商業化生產前，尚需針對抗病蟲害植物對環境及非目標生物之影響，事先評 估導入基因或其產物對動植物是否具有毒性，並視情況提出抗病蟲害之實施計 畫，供環境保護署審核，才可進行較大規模（4 公頃以上）之田間試驗。
（二）歐盟
歐洲對於GMO 產品之安全性素來懷有疑慮，尤其是大部份民眾對於以改 良農藝性狀（agronomic traits）所進行之綠色生技（green biotechnology）研發，
並不支持，加上綠色環保組織及反GMO 激進份子的破壞，除了西班牙境內尚 有較大規模的基因轉殖作物栽培及田間試驗之外，其餘諸如德、法等國境內之 田間試驗（圖一至五），幾乎處在停頓的狀態。在歐盟並無常設的GM 作物隔 離試驗田設施，僅在有試驗需要時，依規範尋找合適的地點，依環境需要及作 物種類特性，設定相關措施（圖六），經檢查合格後即可進行。歐盟目前根據 GMO 產品許可準則（EU Directive 2001/18/EC on the deliberate release of GMOs），嚴格執行 GMO 產品之管理及標示（labeling），規定於食品或加工食 品之添加物中，GMO 含量之標示門檻為 0.9%（EU 2001）。另外，現行準則亦 排除實質等同（substantial equivalence）之適用，舉凡 GMO 之加工品或次級 再加工品，不論是否能夠檢出其所含之DNA 或蛋白質成份，皆需標示為 GMO 產品，此即歐盟之GMO 產品的「（追踪 traceability）」原則。然而，歐盟雖已 達成對於GMO 食品及飼料之共同規範，但歐盟所核准之栽種及銷售許可，並 不一定適用於所有的會員國，各會員國仍有不同的立場及管理措施。
（三）日本
日本利用基因轉殖技術其主要目的在開發選育新品種作物，增加作物產量 及營養成分，提昇耐除草劑及病蟲害的新品種，減少農藥的使用量，提高產品 的附加價值，保護生態環境等。日本從事基因轉殖作物研究的單位有獨立行政 法人機關、公立研究機關及民間機關，目前主要的基因轉殖作物研究對象為水 稻，其研究方向為抗蟲性、抗除草劑育種、抗倒伏及提高產量及米質等方面，
其次是抗除草劑的玉米、大豆、油菜等新品種的選育，另外番茄、黃瓜、煙草、
萵苣也有研究，目前這些工作多還在隔離田階段進行研究。 應不同用途均制定了明確的規範與流程。主要由「文部科學省」（Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, MEXT）針對基因轉殖作物 的研究、開發，訂定「重組 DNA 實驗指針」和「擴展重組 DNA 的實驗條件
萵苣也有研究，目前這些工作多還在隔離田階段進行研究。 應不同用途均制定了明確的規範與流程。主要由「文部科學省」（Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, MEXT）針對基因轉殖作物 的研究、開發，訂定「重組 DNA 實驗指針」和「擴展重組 DNA 的實驗條件