1 国外研究概况

转基因林木的研究始于20世纪80年代，首例转基因林木于1986年在杨树上获得成功。十几年来，转基因这一生物技术在提高林木抗性、改良品质等方面的应用发展十分迅速，技术上日趋完善。

目前，转基因林木的研究已取得一定的成就。就转化技术而言，农杆菌介导的遗传转化占主导地位，应用最为广泛。针叶树就有69种树种进行了农杆菌介导法转化研究(Huang et al., 1998)。也尝试了电穿孔法、PEG诱导法和基因枪等转化方法。目前，对20个针叶树种进行了基因枪法转化研究，对9个针叶树种进行了电穿孔法和PEG诱导法转化的研究(Huang et al., 1998)。由于基因枪法转化具有不受转化受体的限制、操作简单、可调节等优点，因此其在林木上的应用研究还会更加广泛。

林木转化的再生频率较低，影响了林木基因工程的广泛应用。因此，研究者们逐步建立了适应各种林木树种的基因工程转化体系。Humara等(1999a；1999b)认为，在转化中高的死亡率与转化受体受到细菌的侵染时所产生的过敏性反应有关。Humara等(1999c)对意大利松(Pinus pinea)的子叶采用改良的双元载体进行转化研究表明，应用该方法可以减少农杆菌在对子叶进行侵染时的致死率。Montoro等(2000)通过调整培养基中的CaCl₂的浓度，降低农杆菌的毒性，从而提高了转化效率。

在转基因植物中外源基因不能正常表达，呈失活状态的现象称为基因沉默。造成基因沉默的因素主要有插入位置、重复序列和甲基化。基因沉默一般可以归为转录水平和转录后水平上。外源基因沉默阻碍了植物转基因技术在生产上的广泛应用，根据对大量转基因植物的分析和研究，人们提出了造成基因沉默的可能机制，如RdRPcRNA模型、RNA阈值模型以及RdDM模型等。深入了解外源基因沉默的机制以提高基因表达效率，是顺利开展植物基因工程的迫切需要。外源基因能否稳定表达也一直是转化研究中很受关注的问题。最近有研究表明SAR(scaffold attachment region)序列可以增强外源基因的稳定性，但Levee等(1999)对白松(Pinus strobus)进行的gfp基因转化研究却表明，SAR序列并不能显著增强GUS的活性。基因组中外源基因的稳定性和正确的整合与目的基因两侧的序列有关；Fladung(1999)通过对导入35S-rolC基因的杂种杨(Populus tremula×P. tremuloides)的测序结果分析表明，4个转基因系的目的基因两侧序列无差异，证实了这一观点。

在成功地建立了多种林木遗传转化系统的同时，一些基因已在杨树、桉树、火炬松(Pinus taeda)、欧洲落叶松(Larix decidua)、白云杉(Picea glauca)、北美黄杉(Pseudotsuga menziesii)、核桃等20多个树种上取得了成功转移，获得了一批转基因林木。转化研究的领域有抗虫、抗病、抗除草剂、耐盐、耐旱、耐冻、耐高温等方面。有些树种如杨树、松树、核桃、桉树、云杉等转基因植株已经进入田间试验阶段(Walter et al., 1999)。美国是转基因树木进入田间试验最多的国家(Mclean et al., 2000)，而其它国家则很少，如加拿大仅允许带有标记基因杨树和抗除草剂杨树进入了田间试验。美国也是转基因林木进入商品化最早的国家。1998年美国批准了转抗病毒基因的番木瓜(Carica papaya)品种商品化(Gonsalves，1998)。

由于在林木基因转化中大多数目的基因来自于其它生物，与其亲合性差而影响转化育种的成功，目前，国际上越来越注重从林木自身克隆目的基因。

近几年国外对林木的抗旱和耐盐机制做了大量研究，认为抗旱和耐盐受几个或几十个基因控制，有主效基因和主要调控机制的存在。Mayne等(1997)利用北美短叶松(Pinus banksiana)幼苗筛选出干旱诱导基因JPD16和JPD18。Padmanabhan等(1997)从火炬松中克隆出干旱诱导基因lp3。

木质素生物合成基因工程对造纸工业将具有很大的贡献，因为制浆的经济效益几乎完全依赖于去除木材纤维的木质素的效率。人们已从林木中克隆出与木质素生物合成有关的基因，如咖啡酰辅酶A-甲基转移酶(CCoAOMT)(Laigeng et al., 1999；Ruiqin，2000)、咖啡酸O-甲基转移酶(COMT)(Chung-Jui et al., 1998；Hugo et al., 2000)等。这些基因的克隆为降低木质素含量，改变木质素组成创造了条件。

近年来，随着大气污染的加重，大气中的光化学氧化剂(如臭氧O₃)含量逐年增加。研究表明，臭氧能抑制林木正常生长发育，并导致林木的大面积死亡。抗氧化物如超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽(GSH)具有清除超氧化自由基，保护植物体的作用。另外，许多实验证明，植物长期处于逆境下细胞内会产生大量的活性氧，引起细胞膜损伤，对植物具有很强的毒害作用。因此，提高林木体内SOD活性及GSH含量是提高林木抗逆性的重要途径之一。目前已鉴定出了3种类型的SOD：Cu/Zn-SOD、Fe-SOD和Mn-SOD。在杨树中，Akkapeddi等(1994)克隆了美洲山杨(Populus tremuloides)叶绿体中Cu/Zn-SOD的cDNA。1999年，Akkapeddi等(1999)又获得了细胞质Cu/Zn-SOD的cDNA克隆和基因组克隆。

许多树种生殖阶段发生的相对较晚。用基因工程手段培育提早开花的林木可大大加速遗传改良的进程。目前，已从林木中分离出了MADS-box基因家族的基因。如Southerton等(1998)从由巨桉(Eucalyptus grandis)的幼花建立的cDNA文库中鉴定出了3个MADS-box基因(egm1~3)。Cseke等又从美洲山杨中分离出了2个MADS-box基因——PtMAGL4和PtFAGL4(私人通讯)。另外，Lapointe等(2001)从杂种杨树(Populus tremula×P. alba)中克隆了林木-病原互作的信号转导途径中有关的4个全长以及2个部分14-3-3 cDNAs。Zhang等(2000)从火炬松中克隆了6个编码细胞壁相关蛋白的cDNA片段：3个编码arabinogalactan蛋白，1个富含脯氨酸蛋白，2个富含甘氨酸蛋白。Richard等(1999)在白云杉中分离克隆到受伤和干旱胁迫诱导的cDNA克隆——PgRNP，为一富含甘氨酸的RNA结合蛋白。Richard等(2000)还在白云杉中分离克隆到受伤、干旱以及冻害胁迫诱导的dehydrin基因cDNA克隆——PgDhn1。Claudot等(1999)从核桃叶片中克隆了2个chalcone synthase (CHS)全长cDNA。CHS酶活性与类黄酮的积累有关。Ledesma等(2000)克隆了橄榄树花粉的过敏基因家族中Ca²⁺结合蛋白成员之一的基因。Moriguchi等(1998)从柑桔(Citrus unshiu)中克隆了CitMT36、CitMT45两个与果实发育有关的MT type基因。Kita等(2001)从柑桔中克隆了phytoene desaturase (PDS)的cDNA，该基因诱导成熟。Kusaba等(2001)从富士苹果中克隆了gibberellin (GA) 20-oxidase基因，该基因在苹果种子发育中与GA的生物合成有关。这些研究为进一步克隆新的和更有效的基因奠定了基础。

2 国内研究取得的进展

我国从20世纪80年代末期，就开始了林木转基因研究。10多年来，我国已掌握了杨树、桦树、桉树、落叶松、核桃、苹果、柑桔、猕猴桃等多树种组织培养技术和外源基因转化技术，成功建立了多树种组织培养和遗传转化系统(卢善发等，1999；方宏筠等，2000；汤浩茹等，2001；洪勇等，2000；达克东等，2001；郭卫东等，1999)。利用叶盘和基因枪等转化方法将抗虫Bt基因、耐盐基因、干旱基因、不育基因、反义ACC合成酶和氧化酶基因成功转化到杨树等基因组中，获得了转基因植株及品种。

2.1 抗虫基因工程取得可喜进展 2.1.1 抗食叶害虫转Bt基因欧洲黑杨获得国家商品化许可

我国于1989年开始欧洲黑杨(Populus nigra)的转Bt基因研究，1994年转基因植株进入田间试验。经4 a的大田抗虫测试，欧洲黑杨转基因植株具有显著的抗虫效果，不仅降低了林分害虫虫口密度和土壤中的虫蛹密度，而且对种植在同一林地中的其它非转基因植株具有保护作用。此研究成果于1998年获得国家科技进步三等奖。1998年得到农业部生物工程安全委员会批准在新疆玛纳斯进行环境释放，1999年又获准在北京、吉林、山东、江苏、河南、陕西等6个省市进行环境释放。试验证明，抗虫转基因欧洲黑杨生长表现良好，对其目标昆虫具有明显的抗性。2002年获得国家林业局基因安全委员会审定批准商品化。目前欧洲黑杨抗虫转基因新品种已扩繁100多万株，建立转基因对比林66 hm²。

2.1.2 转双抗虫基因白杨杂种741杨获得环境释放许可

研究人员于1996年开始，用部分改造Bt Cry1Ac基因与慈菇蛋白酶抑制剂(API)基因构建了双抗虫基因表达载体, 通过农杆菌介导法转化了741白杨杂种[Populus alba ×(P. davidiana + P. simonii)×P. tomentosa]。分子生物学检测证明，被选择植株(无性系)的基因已转入，且生长发育正常，占参试饲虫试验植株的38.1%(郑均宝等，2000)。历经5 a的研究，转双抗虫基因741杨6个无性系已于2001年获得林业生物基因工程安全委员会审定批准环境释放。目前转基因741杨苗木已繁育40多万株，建立了配套育苗体系，建立环境释放试验林1.5 hm²。将为华北、西北及东北等地提供在生长速度、材质及抗性上均优于毛白杨(Populus tomentosa)的抗虫优良新品种。

2.1.3 获得抗蛀干害虫(天牛)转基因杨树植株

研究人员分别将抗菌肽(LcI)基因、抗鞘翅目(Coleoptera)Bt基因导入杨树中，经人工接光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)成虫，获得抗虫系号达30多个，部分植株进入了苗木繁殖和田间试验阶段，希望从中培育出适合我国三北地区生长的杨树抗天牛新品种(李玮，1996)。

我国不仅将抗虫Bt基因成功地转入了杨树、落叶松、核桃等树种，也成功地将广谱抗虫基因豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)基因、水稻巯基蛋白酶抑制剂(OC-I)基因及AaIT基因等引入多个杨树品种中(李明亮等，2000；伍宁丰等，2000)。对白桦(Betula platyphylla)也进行了抗虫基因转化的初步研究(詹亚光等，2001)。

2.2 抗旱、耐盐碱基因工程已开始尝试

目前林木抗旱、耐盐碱基因工程研究报道较少，主要原因是植物对干旱、盐碱的反应均是一个复杂的多元反应系统，受多基因控制的生理过程也不是很清楚。我国开始了这方面研究的尝试。用农杆菌介导法进行了果聚糖合成酶基因(SacB)和大麦胚胎后期丰富蛋白基因(HVA1)的杨树遗传转化，获得了转基因再生植株。以小黑杨(Populus simonii×P.nigra)无菌苗叶片为转化受体材料，通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法将外源基因Bet-A(编码胆碱脱氢酶, 催化胆碱生成甘氨酸甜菜碱)导入小黑杨，Southern印迹杂交分析，证实外源基因已整合到小黑杨基因组中(杨传平等，2001)。另外，通过转化甜菜碱脱氢酶(BADH)、磷酸山梨醇脱氢酶(GUTD)基因获得耐盐杨树的研究及落叶松耐旱基因(lp3、lp5)转化目前正在进行之中。

2.3 抗病基因工程有一定进展

虽然林木病害的许多病原菌尚未分离鉴定，严重阻碍了林木抗病基因工程的研究，但是我国研究人员仍然对此进行了一些有意义的尝试。赵世明等(1999)将免防御素NP-1基因用农杆菌介导法转化毛白杨(Populus tomentosa)，Southern杂交检测到该基因整合在转基因植株中，体外抑菌实验也证实转基因杨树对枯草杆菌(Bacillus subtilis)、农杆菌和立枯病原菌等多种微生物有明显的抑制作用。还采用农杆菌介导法将PRST外壳蛋白基因、病毒RNA复制酶Nib基因、人α-干扰素2b基因及核酶基因分别转入番木瓜，均获得了成功(赵志英等，1998；周鹏等，1995a；1995b)。

2.4 品质改良基因工程已经起步

研究人员利用反义RNA技术控制乙烯生物合成以防止林木的衰老。李明亮等(1999)将番茄(Lycopersicon esculentum)的1-氨基环丙烷(ACC)氧化酶基因的反义片段转化美洲黑杨(Populus deltoides)，Southern分析结果显示该基因单拷贝整合在转基因杨树的基因组中。测定表明转基因杨树的乙烯生物合成受到抑制，其幼苗的乙烯释放量比对照低28%。国内正在对杨树和落叶松进行与降低木质素有关基因的遗传转化研究，目前杨树已获得了小批转基因株系。

2.5 育性基因工程有一些进展

研究人员在防止转基因林木的逃逸方面进行了尝试研究。李玲等(2000)将TA29-BARNASE嵌合基因导入抗虫转基因欧洲黑杨中，经PCR、Southern Blot、Dot Blot分析证实了该基因已经整合到基因组中。

2.6 田间试验已达一定规模

国外转基因林木除了抗病毒的番木瓜已商品化外，其它转基因林木均处于小规模的田间试验阶段。而我国转Bt基因抗虫欧洲黑杨已在北京、吉林、河南、山东、新疆、陕西、江苏7省8个基点大田释放80 hm²，可以说我国已拥有世界上释放面积最大的转基因林。

2.7 在安全评价方面已储备了一定的技术和研究基础

我国在国际上率先开展了抗虫转基因林木生物安全性评价研究。在转Bt基因欧洲黑杨对非目标昆虫、土壤微生物、哺乳动物及人类等影响的研究方面，已取得阶段性成果。目前，正在进一步对其Bt基因扩散等环境安全性问题进行跟踪研究。这些研究结果对于国内外林木转基因的应用具有重要意义，同时为制定转基因林木安全评价体系和标准提供依据。

2.8 基因克隆等基础性研究有所进步

研究人员为了获得具有我国自主知识产权的基因，在基因克隆方面做了许多研究。已从沙漠耐旱植物白柠条(Caragana korshinskii)(灌木)中获得ABREBP类抗旱转录因子的基因组全长序列，现正在克隆其cDNA全长。从大肠杆菌(Escherichia coli)中克隆了1-磷酸甘露醇脱氢酶(mtl-D)耐盐基因，该基因插入植物双元载体中，经农杆菌介导导入八里庄杨(Populus × Xiao Zhannica cv.“Balizhuangyang”)，在附加0.6% NaCl的培养基中生长良好，对转化植株进行的PCR检测、Northern杂交，说明外源基因已整合到染色体上并且有转录(刘凤华等，2000)。从杨树品种中分离、克隆了木质素生物合成途径中甲基化酶COMT(咖啡酸甲基转移酶)基因(魏建华等，2001)。正在克隆CCoAOMT、PAL和CCR基因等。从自然死亡的天牛虫尸及苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)菌种资源库中分离出对天牛害虫有毒杀效果的苏云金芽孢杆菌，虫试杀虫率达50%。通过所设计Bt基因特异兼并引物，用PCR从中扩增出了相应杀虫基因片段，经测序验证表明是Bt类抗天牛基因，已克隆了全长基因，正进一步构建到表达载体中，以转化杨树等。

我国虽然克隆了一些功能基因，但多数基因都是根据报道基因的已知序列在不同材料中克隆出的同源序列基因，缺少原始创新性的自主知识产权基因克隆研究。

3 我国林木基因工程研究的关键领域

我国虽然在近20 a选育和引种中过分注重了树种的速生性而忽略材质的改良，导致人工林经营成本高，木材的加工和利用受到很大程度的限制；忽视在西部生态脆弱区特定环境下林木对生物和非生物虫害抗性的要求，导致造林成活率低和天牛、杨尺蠖(Apocheima cinerarius)、舞毒蛾(Lymantria dispar)和舟蛾类等毁灭性灾害频繁发生，致使大范围人工用材林和生态防护林丧失经营目的。林木转基因研究刻不容缓。

我国是发展中国家，政府财力有限，但转基因研究以其独有的快速改良、目标鲜明及某些改良方面常规育种不可及性都证明其额外投资的必要性。当然如何合理利用有限资金最大限度开展林木转基因研究也是应认真考虑的问题，所选择的树种、草种一定要有针对性、代表性，要乔木和灌木，阔叶树、针叶树、草类植物因经济发展所需综合考虑，合理搭配，在实施中则要以点促面，带动整个林木转基因研究领域高效快速发展。杨树、落叶松分别是针、阔叶树种遗传改良的典型代表种，栽培面积大、早期速生和经营回报率快，而且基础研究好、遗传资源丰富、组培系统完善、无性繁殖技术成熟。因此以这2个树种为主体开展林木转基因研究，带动其他乔灌植物是合理而又切实可行的抉择。

针对我国自然和气候的特异性以及气候变暖将带来的新的病虫害和自然灾害威胁，我们暂提出近期必须纳入科研计划的如下关键领域。

3.1 抗蛀干害虫(光肩星天牛、松褐天牛)

在我国林木转基因研究中，基础最好、进展最快的要属抗虫转基因研究。但是，目前的抗虫转基因研究均局限在抗鳞翅目(Lepidoptera)食叶害虫的研究方面，对于危害树种多、面积大、造成经济损失最大的蛀干害虫天牛研究的较少。

天牛寄主范围广、杂，对杨树、柳树、榆树、槭树、槐树和桑树等树种均造成危害，其中杨树和松树最为严重。众所周知的松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)对松树造成毁灭性危害，其危害面积达74 000 hm²，而其松材线虫的携带者即是松褐天牛(Monochamus alternatus)。举世瞩目的“三北”防护林工程，覆盖500多个县，目前已有300多个县发生了天牛(以星光天牛为主)的危害，其面积达268 000 hm²，被毁林木超过1 700万m³，造成约50亿元以上的直接经济损失，而且有向天然林蔓延的趋势。

天牛的蛀干习性给防治带来极大困难。寻找并获得杀天牛基因是当今研究的重要内容。苏云金芽孢杆菌是国际上公认的一类对人、畜无害，不污染环境，保护天敌的病原微生物。从中分离、筛选杀天牛基因，并对基因的功能、结构进行探讨及改造，开展培育抗天牛转基因林木树种的研究，以达到防治天牛危害的最终目的。

目前抗虫基因工程中常用单基因编码的蛋白质，随着昆虫及植物的进化，转基因植株对目标昆虫渐渐失去它应有的作用。研究表明，外源基因一般作为一个显性基因传递给后代，与昆虫产生抗性有关的基因是隐性基因。因此，如果在一个昆虫群体中有足够多的敏感昆虫存在，那么昆虫抗性基因控制的性状出现的频率将会很小。由此，产生了几种控制昆虫产生抗体的对策：“高剂量避难所”策略、转多基因策略以及基因启动子及基因表达策略。所以，一方面需要不断地寻找新的抗虫基因，利用更新、更强的启动子及强特异性启动子调节抗虫基因的表达；另一方面，抗虫基因的引入与昆虫抗性管理工作应同时开展。该项研究的成功必将产生良好的社会效益和巨大的经济效益。

3.2 抗病害(锈病、溃疡病)

据不完全统计，中国森林病虫害的发生面积20世纪50年代为100万hm²，60年代为140万hm²，到了90年代上升至1 100万hm²，平均年递增25%，每年因森林病虫害造成的经济损失达50多亿元。全国森林病虫害的发生面积占总森林面积的8.2%，占人工林面积的23.7%，已成为制约中国林业可持续发展的重要因素之一。在这些病害中，林木溃疡病和锈病是危害最为严重的病害。发生病害的林木，用材林材质下降，经济林产量降低，造成严重的危害和经济损失。

杨树溃疡病(Botryosphaeria ribis)是杨树严重的枝干病害，主要由真菌侵染所致。东北、华北、华东和西北等地区均有发生，是中国人工林重大病害之一。发生严重地区林木的发病率可高达96.1%~100%，感病指数为68.7~95.8。杨树锈病也是当前危害林木十分严重的病害之一。如杨叶锈病(Melampsora larici-populina)危害青杨派、黑杨派及其杂交种的多种杨树，是杨树病害中分布最广、危害最大的一种。该病危害杨树幼苗、幼树，并造成材积损失，严重影响杨树用材林及防护林的发展。

由于抗病基因是受多基因控制，且往往与一些不良基因连锁在一起，通过有性杂交进行林木的抗病育种存在着一定的局限性。基因工程育种则可以通过外源基因的导入，针对目标性状进行改良，具有快速性和定向性。因此，基因工程育种成为今后我国林木抗病育种的主要发展方向。

抗真菌病害的目的基因来自植物内、外源的病原菌的颉抗蛋白和毒蛋白基因、病原菌特异激发子的编码基因、病原蛋白酶抑制剂基因以及病原和寄主中过敏反应的控制基因等。但是，目前对杨树溃疡病和锈病有效的抗病基因还没有克隆出来，因此，基因工程育种研究工作的重点首先应该是进行抗病基因的克隆。抗真菌性病害方面已克隆出的基因有几丁质酶基因和角质酶基因，已构建了能在杨树细胞中表达的几丁质酶基因的表达系统。目前，国外抗杨树叶锈病、南方松梭形锈病(Cronartium quercuum)等转基因林木正在试验中。我国应在这方面投入资金进行研究。

3.3 抗逆境(干旱、盐碱、寒害)

盐碱、旱涝、不适温度、强光、农药残留等环境逆境在一定程度上限制了林木栽植范围、木材产率及材质。为了更充分地利用现有土地、扩展林木的栽培范围、提高木材产率及品质，林木的抗环境胁迫育种越来越受到广泛关注。但由于抗源少、抗性机理不明，其研究进展还不够理想。现代生物技术的发展为改变这一局面提供了新的机遇。

在林木中，抗寒抗冻基因工程育种相对滞后，国内外尚无获得抗寒转基因植株的成功报道。有关导入转录因子的转基因植物的研究近2 a来得到极大的重视，因转录因子能诱导多种冷诱导基因和逆境胁迫诱导基因的表达，极大地增强植物抗寒性和抗逆性，具有广泛的应用价值。目前，研究人员对杨树进行转录因子的转化研究，以增强速生优质杨树的抗寒能力，扩展杨树的栽培区域。目前利用转基因手段进行林木抗寒遗传改良尚属起步阶段，亟待加强这方面的研究力度。

抗旱、耐盐基因工程育种研究起步较晚，但在环境问题日益突出的今天，其发展极为迅速。虽然抗旱、耐盐基因工程育种已经获得了一些转基因植株，但均是导入单个基因提高林木抗旱、耐盐性的报道，还没有得到真正意义上的抗旱、耐盐林木新品种。这是因为植物的抗旱、耐盐机制十分复杂，涉及到一系列形态和代谢过程的变化，转移单个基因往往只能获得部分抗性，要获得可以在干旱地区、海滩种植及可用海水浇灌的林木，一是需要进行多基因的转化研究；二要采用先进的转基因技术，如叶绿体转化，以增加外源基因的表达效率；三是尝试进行转录调控因子基因的转化，如从烟草和拟南芥中克隆的EREBP类抗逆调控基因以及从番茄中克隆的JERFs基因等。转录调控因子通过相应的顺式作用元件的介导作用，能诱导多个抗逆相关基因的表达，能显著提高植物的抗旱、耐盐、耐低温的能力。转抗旱、耐盐基因林木在我国有着广阔的应用前景，但其研究在我国还比较薄弱，有待进一步加强。

3.4 材质改良(降低木质素)

木质素生物合成基因工程是当前树木材质改良的热点，木质素生物合成是涉及到林木结构组成重要成分的最具有特色的生物学过程，木质素基因操纵主要是操纵编码木质素专一途径的基因。由于多数材性性状是受多基因控制的，常规育种途径改良需要的时间长，利用转基因手段是目前期望值最高的方法。我国应加大研究力度，为长江、黄河流域建立大面积的商品林(纸浆林)提供速生优质的林木新品种。

3.5 安全性监控

随着生物技术的发展，转基因林木不断增加，在对人类做出巨大贡献的同时，其安全性问题也越来越引起了人们的重视。这些问题包括：转基因林木对生态环境的影响；产生“杂草化”林木的可能；种植抗虫转基因林木后可能使害虫产生免疫并遗传，从而产生更加难以消除的“超级害虫”；外源基因向非目标生物漂移的可能性；其它生物吃了转基因食物是否会产生畸变或灭绝；转基因生物是否会破坏生物的多样性等。转基因林木的安全田间释放是其商业化生产前必须明确的问题。由于林木分布区域较农作物更加广泛，生长周期更长，因此对转基因林木的安全性评价时间更长，任务更艰巨，意义更重大。

目前，我国转Bt基因抗虫欧洲黑杨已在7省8个基点大田释放，是世界上释放面积最大的转基因林木。因此，开展转基因林木安全评价研究，对国内外林木转基因应用具有重要意义，同时为制定转基因林木安全评价标准提供依据。自2000年以来，在转基因欧洲黑杨田间测试的基础上，对其杀虫稳定性、对目标和非目标昆虫的影响、Bt基因扩散等环境安全性问题进行了研究，并取得阶段性成果。但转基因林木的安全性研究是一个长期而复杂的课题，在此方面应加强国家的支持力度。

另外，应该加强培育雄性不育转基因林木的研究工作。研究表明，在条件适宜的情况下，作物和野生或杂草化亲缘种之间会通过花粉传播发生基因交换。目前这种作物-杂草杂交对生态学或进化的影响还没有形成一致的意见，从而转基因品种在大规模商品化释放过程中潜藏着巨大的风险，存在着工程基因从改良作物向栽培地附近野生或杂草化亲缘种逃逸的极大可能。基因漂流可能把工程作物适应性的优点传递给野生亲缘种，促使其“杂草化”。培育不育的林木不但可以减低转基因花粉引起的基因逃逸的危险，还能够显著提高林木的营养生长量，在不以收获果实和种子为目的的林业生产中更具有广泛的应用前景。同时，培育完全或雄性不育的林木还可以大大减少过敏花粉的产生，加速杂交育种进程。

总之，基因工程为林木育种开辟了一条诱人的新途径。林木生长周期长，见效慢，而且可操作性差。应用基因工程进行林木育种可以大大地缩短育种周期，又可在基因水平上改造林木抗性遗传物质，更具科学性和精确性，提高了育种的目的性和可操作性。此外，还扩大了育种的范围，打破物种之间的生殖障碍，实现基因的共同性。随着各种转化体系的建立和逐步完善，以及林木基因工程基础研究的深入，今后对林木进行有目的、有针对性的遗传改良会更加容易。所以，只要面对存在的问题，加大研究投入力度，并有效地与常规的林业技术措施相配合，必将会培育出更多更有价值的林木基因工程新品种。