實驗材料:轉基因株系
實驗步驟：
3.1 釋放試驗的地理位置要求
釋放地點應是宜于種植該作物的一個隔離區，其動植物區系與周圍農田沒有差別，而且沒有稀有或受保護的植物或動物物種，也必須確保釋放地點較遠的區域沒有政府機構認定的群落生境或保護區。試驗區要求地勢平坦，既要能減少基因逃逸的危險，又要便于耕作，使試驗盡可能地精確，盡量減小試驗誤差。
3.2 試驗管理的說明
3.2.1 試驗田的準備
試驗區根據所栽培作物的常規操作準備試驗田，精心挑選能夠及時收獲并無前茬殘留物的田塊，以確保苗床優質，因為殘留在土表的秸稈和根須很容易纏繞在小區播種機的犁刀上，使小區試驗難以實現精確。小面積的轉基因試驗不應該在以前做常規試驗的小區試驗田上進行。
3.2.2 施肥
肥料應按常規耕種和生產要求施用。化肥用量多少需考慮轉基因植株的株高，由于高稈的轉基因植株容易倒伏，氮肥的施用量應比正常的用量略少。小面積田間試驗不應施用有機肥，以免造成土壤養分的不均勻。
3.2.3 土壤消毒
這項措施僅限于可能有病蟲草害危害時，并且只有當這種處理不會對試驗目的有影響時才能使用。
3.2.4 試驗的設計與準備
開展試驗的第一步是制訂試驗方案，確定待測試的基因型及其在試驗設計中的布局，設定試驗區的大小、重復的次數和試驗方案等。按播種清單準備試驗種子，清單包括詳細的試驗代碼、每個區的編碼和種子的來源（哪個試驗的哪一個試驗區）。此外，品種名稱和基因型的譜系，或其他標識性數據通常也要包括在內。對于某些類型的試驗，播種清單還要標注每個小區播種的行數和播種的種子數量。
3.2.5 種子準備
如何準備試驗種子，取決于轉基因的世代高低；也取決于測試的基因型是直接轉化獲得的，還是用轉基因材料培育的；以及所能提供的種子數量多少等因素。上一世代入選的穗子，用單穗脫粒機脫粒，也可以人工脫粒，要將脫粒的種子存放于專門的容器。所有的種子按播種清單依次排序。如果有必要，還要對種子進行清選，清選時應選用可避免不同基因型混雜的實驗用種子清選機。如果有需要也可以對種子進行包衣，并按每個小區的播種數量分裝入小袋子。播種前，準備好的種子應與其他試驗材料分開單獨保存。當脫粒、清選、包衣和計數完成后，實驗設施和房間需要徹底地清洗，任何多余的種子和其他的植物組織要收集好并銷毀。
3.2.6 播種
如果只有少量的種子，T1 代 和 F1 代，可用手工寬距播種，也可用單粒種子播種機播種。對高世代的種子，如 T2、Tn
或回交轉育的分離群體，單穗脫粒的種子在下一代單獨播種成穗行。單粒傳（SSD)
方法很少用于田間試驗的加代。轉基因純合的群體，常用一種特制的試驗用小區播種機或穗行播種機播種成小小區。這些機器設計獨特，能把手動或自動裝入的所有種子在設定的距離內全部播種完。播種的密度可以通過改變種子的數量或播種距離來調整。這樣，田間連續播種的種子不會混雜，播種后機器也不需要清洗。播種機在播種后會進行覆土和壓土等，這樣播種后不必再一次耕作。
3.2.7 轉基因田間試驗的隔離
轉基因植株四周至少應該種植 2 m 寬的常規小麥品種，且有至少 20 m 寬的空閑農田或非禾谷類作物區。待試驗中最遲的材料開花后，轉基因小麥與常規小麥再也沒有相互雜交的風險時，這 2 m 寬的保護行小麥植株可以銷毀。
3.2.8 傳病的邊行
如果田間試驗目的是為了鑒定轉基因系對真菌的抗病性，為了便于人工接種的誘發，邊行必須種植由感病基因型組成的材料。在鑒定小種專化型病害或蟲害的試驗中，邊行要混合種植多種基因型的材料。用實驗室培養的菌種直接接種轉基因植株是鑒定抗性的另一種方法
[ 3 ]，這一方法需對轉基因的部分植株或每一小區的一行進行接種。
3.2.9 雜草控制與病蟲害的防治
當作物出苗后，要對小區兩端邊界的苗進行修整，以形成最終小區的大小。這項操作可以用手工完成，也可以用旋耕機修整，或者噴施廣譜除草劑。每個小區用塑料標簽標示，標簽用熱敏打印機打印并固定在標牌桿上。標簽上需包含本小區的識別信息或其他相關信息，標簽內容既要肉眼可辨，又能被條碼機識別。當同時收獲許多小區時，小區的標簽可取下粘貼在包裝種子的紙袋或布袋上，確保在整個試驗過程中小區的編號不會搞錯。如果試驗地氣候適宜的話，建議播種后立即噴施苗前除草劑，對其極易發生草害的稀播小區尤為重要。對于禾本科雜草和闊葉雜草，采用常用的控草措施，并充分關注當地雜草群落中的優勢草種。如果試驗沒有特別要求，允許使用殺菌劑和殺蟲劑進行病蟲害的防治。在成熟前，用網遮蓋小區，以防鳥類傳播種子。
3.2.10 灌水
通常小麥不需要澆水。唯一的例外是，為了保證轉基因植株在干旱條件下能存活，才進行澆水。在檢定轉基因植株的抗病性時，也可能需要對試驗田進行澆水以促進發病。對某些人工接種試驗，如接種小麥赤霉病菌（FManum
)，也可以利用澆水來保證田間高濕環境。在測試干旱和高溫逆境效應時，也需要對澆水與非澆水進行對比試驗。
3.2.11 考察與記載
根據試驗設計編排田間記載本，用于記錄田間采集的數據。記載本除了記載本次試驗的樣本編號等信息外，還應該包括以前相關試驗中所有的觀察記錄和措施。按照試驗方案，在整個生長季節定期考察各試驗點，記錄表型數據，并與非轉基因的標準值進行比較。觀察轉基因小麥對生物逆境抗性的表現型反應，一旦觀測到感染，應該立即記載。
3.2.12 收獲
根據試驗的需要，或者選用小區試驗收割機收獲整個小區，或者對轉基因株系進行單穗選擇。收獲的籽粒裝入紙袋或布袋，并貼上相應的標簽確保種子和編號準確無誤。用于標識小區的標簽，也可用作收獲時的種子標簽。裝有種子的紙袋或布袋，應放入封蓋的盒子或容器中，以防種子在路途中撒落。轉基因小麥應該與非轉基因的材料分開單獨儲藏，并清晰地一一標注。繁殖獲得的數量和已使用種子的數量都要準確記錄。為防止機械混雜，在離開試驗區前，應對收割機進行徹底地清理，確保沒有任何種子或穗子殘留在收割臺、滾筒和濾篩上。散落的種子在土壤中自然發芽可能是轉基因小麥與常規小麥間產生機械混雜的一個原因，因此，應在收獲中盡量減少撒落，努力確保麥穗不要遺留于田間。
3.2.13 收獲后處理
遺落田間的殘留植物材料必須取走或耕入土壤中。通過觀察遺落種子的發芽情況來決定翻地和耕種的時間。對遺落而萌發的種子，采用噴灑相應的除草劑或者通過翻耕來去除。下一年，這塊地不能再種植農作物，第三年可種植非禾谷類農作物，或者讓土地閑置。
3.2.14 應急措施
在試驗中，萬一發生最不愿意看到的意外，或者植株發生擴散等事故時，必須立即去除或銷毀所有的植株材料，任何遺留的材料都要耕入土壤中。如果有必要的話，還要對小區和小區周圍 2 m 左右的區域噴施相應的除草劑。同時，必須對該區域的復種情況進行監測。
3.3 作物田間試驗的環境風險評估
風險評估是轉基因作物田間試驗管理的重要組成部分。特別要關注基因轉移的風險，一是關注通過花粉進入其他作物，或者從植物進入土壤的細菌中；二是關注目的基因或標記基因對其他生物體的影響。因為小麥是自花授粉作物，所以基因轉移的概率似乎并不大。同樣，至今沒有因導入序列的產物而發生負面影響的報道。不過，仍需要評估發生有害影響的潛在概率，時刻關注周圍的環境狀況。
3.3.1 存活、擴散和傳播的能力
小麥是一年生植物，所以它只能通過生產籽粒而延續后代。春小麥通常是
3 月播種，7 月或 8 月收獲；而冬小麥播種期因地區而異，常在 9 月至 11 月下旬播種，成熟期一般比春小麥早 10~15
天。提早收獲能盡量減少因動物或鳥類叼食種子或麥穗而傳播材料。可是，成熟的麥粒在收獲前或收獲期間會掉落到地面，其可能捱過冬天，在來年春天發芽生長。收獲后要燒毀秸稈，田間的任何植物殘留物需翻耕入土。轉基因編碼的蛋白質及其作用產生的新組分，在土壤微生物的代謝作用下會被迅速降解。
收獲后，掉落的籽粒在割除麥茬后會露出來，可以通過再一次的耕種作業將這些籽粒翻入土壤中，使它們不能長期地存活。通過對田塊噴施除草劑、去除所有任何再生苗等處理，可以將遺留籽粒存活的概率降到最低。建議在收獲和去除植物殘留物后的
10 天內，對環境釋放試驗地噴施濃度為 3 L/hm2 草甘膦除草劑。如果有必要的話，可以噴施兩次除草劑。下一年，對試驗區定期監測，如果發現有任何發芽的小麥，必須手工拔除并燒毀。土壤的溫度也會影響籽粒的存活能力。例如，對春小麥而言，冬季的霜凍會極大地降低遺留籽粒的存活能力。
3.3.2 基因通過花粉轉入其他小麥植株的可能性
在自然條件下小麥的自花授粉超過
99%，所以轉基因株系與其他小麥品種發生天然雜交的概率非常小。小麥的花粉粒比較重，正常情況下被風刮起后，它們存活的距離不會超過 5~10
m，存活時間也只有 1~3 min，所以，只有在極端天氣條件下才會發生異交授粉，且最多在 10~20 m 的距離之內。
3.3.3 基因通過花粉轉入其他物種的可能
有人擔心轉化的作物可能成為無法控制的雜草，轉移的基因還將擴散到雜草等類似的野生物種中，從而形成極其頑固的雜草，即所謂的
“超級雜草”。盡管大多數作物在多數的種植區域并沒有發生與近緣種雜交產生后代，但是一直有人因為導入的基因有可能傳播到雜草上，因而建議禁止所有的轉基因作物。
若小麥與相關的野生種，如山羊草、冰草、黑麥草、大麥、披堿草同時開花，發生天然雜交的概率也非常小
( 大約 1% )
。至今，還沒有任何報道發現小麥與野生種天然產生的雜交植株，而且如果可能有任何這種雜交后代的話，它們要么是不育的，要么存活力非常低。確保實驗區
50 m 內沒有與栽培品種相關的植物，也能最大限度地減少異花授粉的可能性。尤其是能與小麥雜交的栽培黑麥，不得在試驗地點的附近區域種植。
3.3.4 基因轉入微生物或動物的可能
在自然條件下，基因水平地從植物轉移到土壤細菌或腸道細菌中的風險是非常低的。與細菌中基因發生自然突變相比，如自發產生氨芐青霉素的抗性突變，基因轉移對人類健康的風險是微乎其微的。編碼
β- 葡萄糖苷酸酶（GUS)
的以必基因常常被用作遺傳轉化的標記基因，該基因也廣泛存在于微生物中。用于轉化試驗的質粒載體，往往攜有氨芐青霉素抗性基因，由于該抗性基因受原核生物的啟動子調控，在轉基因植株中不能表達，且這種基因也存在于土壤細菌中。萬一有氨芐青霉素抗性基因水平轉入土壤細菌中這種極端事件發生，被轉化的土壤細菌只有在添加相應的抗生素的土壌環境中才具有選擇優勢。
3.3.5 導入序列表達產物的影響
必須關注目的基因產物可能導致的風險，但是，基因轉移最大的風險還是來自于選擇性標記基因的產物。抗除草劑或抗生素等選擇性標記基因并不是轉基因植株所需要的基因，因此，目前研究的重點是研發新技術，去除轉基因植株中的選擇性標記基因。通過常規的基因分離方法，可以實現去除選擇性標記基因
[ 9 ] ，但是，人們更看好同源重組法去除標記基因。多元自主轉化（multiauto- transformation, MAT)
載體系統正是應這一目的發展起來的，它只需簡單一步就可以獲得無標記基因的轉基因植株 [ 10 ]
。然而，無論是對小麥還是環境中的其他生物，目前沒有報道轉基因作物因導入序列而產生潛在的有害產物。
3.3.6 表現型與基因型的穩定性
組織培養和轉化試驗可能產生與轉基因效應無關的表型效應，而且這種表型效應理論上會對田間試驗產生影響。因此，田間釋放試驗的所有轉基因株系，都應選用表型上與對照相似的植株，以避免表型效應的影響。
變異也可能由外源基因的不穩定引起，當發現轉基因植株出現發育異常時，育種家需要采用與其親本回交的方法，從而選獲表型上與被轉化的親本相似的株系。因此，所有的入選田間試驗的株系，應當通過若干世代種植，獲得遺傳穩定的株系。
3.3.7 對非靶標生物的有害效應
小麥對人類或其他物種通常不是致病源，轉化植株的致病性，或其對人類和其他生物的影響，不會與其親本或對照品種之間有不同表現。過敏人群食用小麥制品可能導致某些不良反應，如過敏反應、面筋的不耐受反應導致的腹腔疾病（
coeliac disease) 和痕疹性皮炎（dermatitis herpetiformis)
等，而面包師哮喘（baker’s asthma)等呼吸過敏可能是由于吸入面粉所引起的。同樣，小麥面粉可能導致枯草熱過敏 ( hay
fever allergy)
。然而，沒有任何證據表明，在轉基因小麥中這些有害效應會更加嚴重。根據我們的經驗，轉基因小麥的各種有害效應與其對照或非轉基因植株的表現是一樣的。