学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

转基因植物的生态环境风险分析与安全评价方法研究

作　者: 廖慧敏
导　师: 吴超
学　校: 中南大学
专　业: 安全管理工程
关键词: 转基因植物风险辨识风险规律安全评价方法网格化管理模式
分类号: S188
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
下　载: 718次
引　用: 4次
阅　读: 论文下载

内容摘要

转基因植物大面积商业释放会给生态环境带来潜在而巨大的风险。目前对转基因植物商业释放的风险分析与安全评估研究还处于初级阶段,缺乏行之有效的安全评价方法用于生产实践。为建立一套转基因植物生态环境风险评估体系,本文对其风险分析与安全评价方法进行了初步探索,其研究内容主要包括以下几方面：(1)运用安全系统工程中的因果分析法与事故树分析法,结合转基因植物生态风险问题进行了系统风险源辨识。根据因果分析图与层次分析法对风险主干因素的分析,结果显示基因漂流是引起转基因植物生态环境风险的首要主干原因；而后运用事故树分析对处于底层的基本原因事件进行分析,其中自播转基因植株在结构重要度分析中占有重要地位。据此风险源辨识结果将基因流与自播植株的生态风险作为转基因植物风险分析与安全评价的重点。(2)利用复杂系统的网络拓扑结构分析与社会网中的小团体理论,构建了转基因植物基因流风险的网络分析法。该方法主要包括转基因植物基因流网络构建、网络结构特性分析、小团体分析与结构同型性分析四个基本步骤。以1989-2008年二十年间的常规油菜与十字花科植物杂交文献实验数据为基础对该方法进行了实例演示,研究表明油菜基因流网络的节点度服从幂律分布,具有无标度特性,网络特性分析显示该网络在受到随机攻击时具较好的鲁棒性,而受到恶性攻击时具极弱的抗攻击性,小团体和结构同型性分析可将网络中298个节点22类十字花科植物划分为2个小团体和5类结构角色,其中甘蓝型油菜在油菜基因流网络小团体中具有关键性作用。这些演示结果表明基因流风险的网络分析法可有效进行转基因植物基因流风险规律划分。(3)在基因流风险的网络分析基础上,为进一步细化转基因植物与同源物种之间风险规律关系,运用TOPSIS排序法与粗糙集综合权重确定法相结合,构建了转基因植物基因流风险排序集成模型。基于甘蓝型油菜与其近缘种间的杂交组合研究文献与《中国植物志》中甘蓝型油菜的近缘植物的生物学特性描述,运用该模型对甘蓝型油菜与其近缘植物的基因流风险排序进行了演示。结果显示该模型能将甘蓝型油菜与其近缘植物之间的基因流风险按从大到小或从小到大的规律进行一一排序,进一步深化了基因流风险的网络分析法结论。(4)利用模糊集重心理论与熵值权重确定法相结合,构建了转基因植物营养生长速率等级安全评价模型。模型包含方差分析、建立营养生长速率等级分类标准值、评价指标正态隶属函数确立、模糊集重心理论计算指标重心向量集、熵值法计算评价指标权重向量和营养生长速率等级划分等六个基本步骤。并利用湖南省具代表性的芸苔属作物杂交组合和营养生长指标实测值对该模型进行了演示。论证了该模型能较好区分芸苔属作物各物候期的营养生长速率的安全等级。(5)基于模糊数学中模糊聚类分析与模糊模型识别,并结合生物统计学相关知识,构建了转基因植物基因流安全等级评价模型。该方法包含转基因植物种间组合亲和性的模糊聚类分析、模糊聚类结果F检验、种间组合风险等级划分和风险等级模式识别四个基本步骤。并在等级模式识别步骤中针对样本数据收集情况的不同,构建了不同的等级识别方法,与传统聚类的硬性划分相比更具灵活性。以常规油菜杂交研究文献的实验数据对该方法进行了演示,将这些杂交组合聚类形成六个风险等级模式,并用研究文献资料中的一杂交组合数据为待识别样本进行风险等级识别,识别结论与文献结论相符,论证了该方法具可操作性。最后,基于风险规律与安全评价方法构建的基础上,提出了转基因植物风险控制的网格化管理模式和生物安全立法建议。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-12
第一章绪论  12-28
  1.1 概述  12-15
    1.1.1 转基因植物应用现状  12-13
    1.1.2 转基因植物的生态环境风险  13-15
  1.2 国内外研究现状及进展  15-24
    1.2.1 生物安全研究文献趋势比较  15-17
    1.2.2 基因流漂移规律研究  17-19
    1.2.3 控制基因流的方法研究  19-20
    1.2.4 基因流评估模型研究  20-21
    1.2.5 鉴定转基因存在的方法研究  21-22
    1.2.6 生态环境风险评价方法研究  22
    1.2.7 生物安全监管现状  22-24
    1.2.8 研究综述  24
  1.3 论文研究的目的及主要研究内容  24-26
  1.4 研究方法与技术路线  26-28
第二章外源基因导入的分子机理与风险成因分析  28-39
  2.1 转基因植物外源基因导入的分子机理  28-29
    2.1.1 转基因植物基因工程技术流程  28-29
  2.2 转基因油菜基因工程技术流程实例  29-36
    2.2.1 外源目的基因的获取  29-33
    2.2.2 外源基因农杆菌介导转化  33-34
    2.2.3 外源基因整合的鉴定  34-35
    2.2.4 转基因植株的分子检测  35
    2.2.5 转基因植株的获得  35-36
  2.3 转基因植物潜在生态风险成因分析  36-38
    2.3.1 转基因植物成为杂草原因分析  36
    2.3.2 转基因植物基因流风险成因分析  36-37
    2.3.3 抗虫转基因植物生态风险成因  37-38
    2.3.4 抗病毒转基因植物生态风险成因  38
  2.4 本章小结  38-39
第三章生态风险源的系统分析  39-54
  3.1 因果分析法与AHP法  39-40
    3.1.1 因果分析图与AHP法简介  39-40
  3.2 转基因植物风险的因果分析法研究  40-48
    3.2.1 绘制因果分析图  40-42
    3.2.2 因素层次分析法  42-48
  3.3 FTA分析法  48-53
    3.3.1 事故树分析步骤  48-49
    3.3.2 转基因植物事故树分析研究  49-53
  3.4 本章小结  53-54
第四章基因流风险规律分析的复杂网络法研究  54-76
  4.1 复杂网络概述  54-55
  4.2 转基因植物基因流网络与小团体分析法  55-59
    4.2.1 基因流网络构建与特性分析  55-58
    4.2.2 小团体与结构同型性分析  58-59
  4.3 转基因植物基因流网络实例演示  59-75
    4.3.1 转基因油菜基因流网络基本定义与拓扑结构  60-64
    4.3.2 转基因油菜基因流网络的无标度特性  64-66
    4.3.3 转基因油菜基因流网络的稳健性分析  66-68
    4.3.4 转基因油菜基因流网络的小团体与结构同型性分析  68-73
    4.3.5 生物学意义  73-75
  4.4 本章小结  75-76
第五章基因流风险排序集成模型研究  76-95
  5.1 逼近理想解TOPSIS法简介  76-77
  5.2 转基因植物风险信息集成评标模型  77-85
    5.2.1 转基因植物风险信息指标体系  77-78
    5.2.2 风险评价指标的属性赋值方法  78-82
    5.2.3 风险评价指标权重确定  82-84
    5.2.4 多属性指标的TOPSIS法排序  84-85
  5.3 风险信息集成模型的实例演示  85-94
    5.3.1 确定有效近缘植物种类  85-87
    5.3.2 风险评价指标赋值  87-88
    5.3.3 构建风险决策规范化矩阵  88
    5.3.4 风险指标的综合属性权重  88-91
    5.3.5 构造风险决策加权规范化矩阵  91-92
    5.3.6 确定风险指标的正理想解与负理想解  92
    5.3.7 计算风险指标距离  92
    5.3.8 确定相对接近度  92-93
    5.3.9 基因流风险大小排序  93-94
  5.4 生物学意义  94
  5.5 本章小结  94-95
第六章营养生长速率等级评判模型研究  95-110
  6.1 营养生长速率评价模型构建步骤  95-101
    6.1.1 营养指标的单因素方差分析  95-97
    6.1.2 评价指标因素和分类标准值  97-98
    6.1.3 确立评价指标隶属函数  98
    6.1.4 模糊集重心理论  98-99
    6.1.5 熵值法确定评价因素权重  99-100
    6.1.6 综合评判模型基本流程  100-101
  6.2 营养生长速率评价模型的实例演示  101-108
    6.2.1 转基因内油菜营养指标单因素方差分析  101-103
    6.2.2 转基因油菜营养指标分类标准值  103-104
    6.2.3 转基因油菜营养生速率评判步骤  104-108
    6.2.4 生物学意义  108
  6.3 本章小结  108-110
第七章亲和性等级识别模型研究  110-123
  7.1 模糊聚类概述  110-111
  7.2 转基因植物亲和性等级识别模型基本步骤  111-114
    7.2.1 模型数据来源  111
    7.2.2 模型基本步骤  111-114
  7.3 亲和性等级识别模型演示  114-121
    7.3.1 转基因油菜模型数据来源  114
    7.3.2 转基因油菜亲和性等级识别模型步骤演示  114-121
    7.3.3 生物学意义  121
  7.4 本章小结  121-123
第八章风险的网格化管理模式研究  123-132
  8.1 转基因植物生物安全管理体系设置  123-126
    8.1.1 生物安全行政管理系统  123-124
    8.1.2 申报审批程序  124-125
    8.1.3 生物安全管理存在的不足  125-126
  8.2 转基因植物生物安全的网格管理模式  126-131
    8.2.1 网格技术介绍  126-127
    8.2.2 转基因植物网格化管理模型  127-128
    8.2.3 转基因植物网格化管理体系组成要素  128-129
    8.2.4 转基因植物网格化管理运行模式  129-131
  8.3 本章小结  131-132
第九章生物安全法规体系的完善  132-137
  9.1 农业生物技术安全法制建设  133-136
    9.1.1 农业生物技术安全法律体系设置  133-135
    9.1.2 农业生物技术安全的立法建议  135-136
  9.2 本章小结  136-137
第十章结论与展望  137-141
  10.1 全文主要结论  137-139
  10.2 本文的主要创新点  139-140
  10.3 进一步展望  140-141
参考文献  141-157
致谢  157-158
攻读博士学位期间主要的研究成果  158

转基因植物的生态环境风险分析与安全评价方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文