转基因植物自从面世以来都处在舆论争论之中,首先我们应该先了解什么是转基因植物。
通常所说的转基因植物是指人为的将目的基因转移到植物体内,使植物获得新性状或新功能的一种生物技术。转基因是科技进步的产物,凝聚着几代科学家的心血。转基因植物是人类利用最新的转基因育种技术所培育的产物,它的产生并没有违背生物进化的规律。
转基因植物的种植并不会导致土壤污染和废弃,相反的,它还可以帮助修复被污染的土地。比如,研究人员培育出一种转基因杨树,这种杨树可以表达哺乳动物的P450酶,这种酶可以代谢有毒化学物质。在将这种转基因杨树种植在有化学污染的土地上后,研究人员发现,相比于传统杨树,转基因杨树代谢三氯乙烯、四氯化碳、三氯甲烷、苯等污染物的能力显著增强。这个结果可以说明转基因植物在污染土壤改良、生态修复上是具有很大的潜能。
相比于传统植物,转基因植物具有更强的污染物吸收能力,有更强的挥发能力,枝干有更强的传输能力,根部具有更强的固定能力,吸收能力和根部过滤能力,因此转基因植物在修复污染土地方面会更具有优势。
与此同时,我国近些年针对转基因植物的种植和管理还制定了一系列的法律法规,关于转基因植物的法律制度日渐完善,因此,国内转基因植物的种植还需要通过严格的科学评估并遵守相应的法律法规,为转基因植物的生态安全性提供了一层保障。国内外均没有证据显示转基因植物的种植会带来生态风险。因此,截至目前,已在世界范围内广泛应用的转基因植物的生态安全性很高。
使用抗病转基因植物,在带来巨大利益的同时,也可能有不利于农业生产的安全隐患,人们特别关心的主要有以下问题。
(1)载体系统的安全性:担心采用来源于病原物的载体系统,能继续危害植物。但经多方探讨,大多认为不会有此种风险。在使用致瘤土壤杆菌作为介体时,所用Ti质粒已经被“卸甲”,对植物不再有毒性,经大量转化试验和转基因植物田间栽培,没有发现致害作用。来自花椰菜花叶病毒的CaMV35S启动子,也没有有害作用。
(2)产生病原物新类型:转化病毒来源的基因,特别担心通过核酸重组、重配或病毒间协同作用等途径,产生病毒新株系、新病毒或新病害。
病毒核酸重组(nucleicacidrecombination)是自然界中病毒物种形成和进化的主要动力之一,自然发生的重组既有相同种类的同源重组,也有不同株系或不同种类之间的异源重组,还可发生病毒基因组RNA与寄主RNA的重组。现已证实植物病毒通过核酸重组,可以从转基因植物基因组中捕获病毒基因序列。用病毒的缺陷型突变体接种具有匹配病毒基因序列的转基因植物,则病毒通过重组从转基因获得缺失序列,而恢复野生型性状。
病毒基因组重配(genomereassortment)即拟重组(pseudo-recombination)发生于多分体病毒,亦是病毒新株系产生和适应植物抗病基因型的自然机制,并不因为寄主具有天然抗病性或转基因抗病性而有所区别。基因工程植株只有转移全基因组区段时,才可能发生新重配体,但通常并不这样操作。
不同病毒间的协同作用(synergism)是指两种病毒同时侵染寄主时,一种病毒协助另一种病毒,使发病加重的现象。
(3)改变病原物的流行学特性:在这一方面,主要是指异源包壳(heterologousencapsidation)的作用。所谓异源包壳是指一种病毒的核酸被相关病毒的衣壳蛋白所包被,或者被两种衣壳蛋白混合包被的现象。前者也称为异壳化(heteroencapsidation),后者则称为表型混合(phenotypicmixing)。异源包壳可扩大病毒的寄主范围,改变介体传毒专化性。
在自然条件下,不同病毒(株系)间可以发生异源包壳现象。一个著名的特例为,幽影病毒属(Umbravirus)成员完全依赖于黄症病毒CP包壳(Murant等,1995)。异源包壳可以改变病毒的介体专化性。例如,大麦黄矮病毒的MAV株系与RPV株系共同侵染时,RPV株系的核酸被MAV株系的外壳蛋白所包被,从而能够被原本是非介体的麦长管蚜传毒。
(4)转基因植物性状改变的影响:一般说来,转基因植物的形态不会有异于亲本品系。但偶尔也会因外源基因插入而出现异常形态,这是因为:第一,外源DNA插入可能激活插入座位附近的某些非活性植物基因(pleiotropiceffect);第二,转化的外源基因本身引发形态改变;第三,在组织培养和分化时发生无性变异。但是,变异植株可在田间试验或释放时通过选择而弃除,表型变化即使发生也不会造成多大危害。
转化抗菌蛋白基因的植物或转化Bt蛋白基因的植物,在整个生育期持续表达其抑菌或杀虫作用,发挥强大选择压力,有可能促使靶标病原菌或害虫对转基因植物产生抗性,使转基因植物失效。
植物在获得外源基因后有可能增强生存竞争性,在抗病性、生长势、越冬性、种子产量和生活力等方面优于非转基因植株。有人担心转基因植物在自然条件下有可能演变成农田杂草,入侵和占据其他植物的栖息地,破坏自然种群平衡,降低生物多样性,甚至产生严重的经济和生态上的后果。迄今除个别案例外,没有杂草化的趋势,但对那些原本具有杂草特性的植物如向日葵、油菜、草莓等在进行遗传转化时,应重视这一问题。
(5)对非靶标有益生物的影响:转化抗菌蛋白基因的植物对有益微生物,转化Bt杀虫蛋白基因的植物对有益昆虫会有直接或间接的不利影响。此类基因产物还可能随根部渗出物或随植物残体进入土壤,影响土壤生态系统和土壤内生物多样性。
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文章不错《转基因作物会污染土地吗》内容很有帮助