自从1996年世界上第一例转基因大规模商业化种植以来，抗除草剂转基因作物一直是种植面积最大的转基因作物类型。到2011年为止，抗除草剂转基因作物已经在全球近30个国家种植，其种植面积达到9390万公顷，占全球转基因作物种植面积的59％。随着抗除草剂转基因作物大规模商业化种植，抗除草剂基因通过基因流带来的潜在环境生物安全问题越来越受到人们的重视。抗除草剂转基因逃逸后是否会带来生态影响一直存在较大的争论，虽然目前主流观点认为在自然环境中不存在除草剂选择压力，因此抗除草剂基因逃逸至自然环境后不会给环境带来比较严重的潜在生态影响，但是随着认识的深入，抗除草剂基因对受体植物带来明显适合度改变的报道越来越多。因此，必须对抗除草剂基因是否会对栽培稻和杂草稻适合度的影响进行科学的评估。　　在我国一定的栽培稻种植区域内分布着普通野生稻、杂草稻等栽培稻的野生近缘种，它们可以与栽培稻通过天然杂交发生基因漂移，特别是向杂草稻漂移的可能性很大。一旦抗除草剂基因栽培稻进行商品化种植，人们担心抗除草剂基因可能逃逸到普通野生稻或者杂草稻群体中并改变其适合度，进而导致环境生物安全问题。通常需要对抗除草剂基因逃逸及其可能带来的生态影响进行以下几个环节的科学评价:(1)抗除草剂基因逃逸的频率，(2)抗除草剂基因在杂草种中的表达状况，(3)抗除草剂基因对野生近缘种的适合度的影响，(4)造成适合度改变的机制。　　目前，对抗除草剂基因从栽培稻向杂草稻等逃逸频率和规律的研究已经获得大量的结果，但是对抗除草剂基因逃逸至杂草稻之后的表达及抗除草剂基因对野生近缘种群体适合度的研究还十分欠缺。而且，研究抗除草剂基因对作物野生近缘种的适合度的变化，是判断其逃逸之后是否会导致潜在生态影响的重要依据。传统理论认为抗除草剂基因对植物适合度的影响包括两个方面:(1)存在选择压（喷洒除草剂）的环境中，抗除草剂基因提高受体植物的适合度，表现出明显的适合度利益;(2)在没有选择压的环境中，抗除草剂基因可能不会带给受体植物适合度利益，甚至导致受体植物适合度的下降。这就是我们认为的抗除草剂基因的潜在适合度成本。科学的评估抗除草剂基因在不同环境条件下对受体植物适合度的影响，对科学管理抗除草剂转基因栽培稻的商品化种植和评价抗除草剂基因逃逸后带来的潜在生态影响都具有重要的意义。本文立足于对抗除草剂转基因逃逸导致的生态影响进行科学评价，以抗除草剂转基因对栽培稻及杂草稻适合度的影响为核心，并深入的研究了其带来适合度影响的机制。首先研究抗除草剂转基因在栽培稻及栽培稻×杂草稻杂交后代中的表达情况，进而研究了抗除草剂转基因在不同选择压的环境中对栽培稻及逃逸后对栽培稻×不同来源的杂草稻杂交组合F1代际自交产生的F2和F3代适合度的影响，并从生长素合成及光合作用速率两个方面对其进行分析。本论文主要的发现和结论如下:　　1.在没有选择压的环境中，人工修饰的抗除草剂基因aroA在混种模式下能明显提高栽培稻及栽培稻×杂草稻F1代的适合度。但是在单种模式下，抗除草剂转基因栽培稻仅在分蘖的适合度性状上表现出显著的适合度优势，在结实数等生殖性状上却没有表现出明显的适合度优势。　　2.在没有选择压的环境中，人工修饰的抗除草剂转基因aroA给栽培稻×不同来源杂草的自交F2代群体提供了较明显的适合度利益，此外，aroA抗除草剂转基因对自交F3代幼苗期的根的生长产生了显著的影响。同时，抗除草剂转基因对不同来源的杂草稻提供的适合度优势在程度上出现一定的差异，这说明在研究抗除草剂对自然种群适合的影响时，必须考虑到自然种群丰富的遗传多样性可能会对抗除草剂转基因的选择优势的影响。　　3.含抗除草剂转基因栽培稻及栽培稻×杂草稻后代中人工修饰的抗除草剂基因aroA及EPSPS蛋白的表达量均高出相应非转基因对照。说明人工修饰的aroA抗除草剂转基因能显著提高受体植物的aroA基因及EPSPS蛋白的表达。同时，研究发现栽培稻与杂草稻之间的人工修饰的抗除草剂基因aroA及EPSPS蛋白的表达量有明显的差异。这说明，在对人工修饰的抗除草剂转基因aroA进行研究时，需要考虑不同遗传背景的影响。　　4.aroA抗除草剂转基因对栽培稻与杂草稻杂交分离后代（转基因阳性和转基因阴性）的色氨酸浓度变现出显著的影响。含抗除草剂转基因杂草稻分离后代与相应的不含抗除草剂转基因杂草稻分离后代之间色氨酸浓度差异最大可达123.4％。这说明人工修饰的抗除草剂基因aroA可能对莽草酸途径造成影响，进而提高杂草稻生长素的含量。　　5.通过对4个不同来源的杂草稻组合自交F3代的光合作用速率分析发现，人工修饰的抗除草剂转基因aroA能显著提高受体杂草稻在特定光照强度下的光合作用速率。同时，人工修饰的抗除草剂转基因aroA对不同来源的杂草稻表现出不同的影响方式。这也说明对人工修饰的抗除草剂转基因aroA进行研究是需要考虑到受体植物的遗传多样性对基因。　　综上所述，人工修饰的抗除草剂转基因aroA逃逸至杂草稻群体后能正常表达，并且在没有选择压的环境中依然能为杂草稻群体带来一定的适合度优势，具有较高的进化潜力。因此，也可能会带来潜在的生态影响。本论文为抗除草剂转基因从栽培稻向杂草稻群体逃逸导致生态影响的科学评估提供了必要的数据。在本论文的基础上，需要利用分子生物学和细胞生物学的技术手段对其带来的适合度机制进行更加深入的研究。