棉花與玉米中抗蟲(chóng)性基因淺析

靳 歡

（1四川省綿陽(yáng)南山中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室 四川綿陽(yáng) 621000）

棉花與玉米中抗蟲(chóng)性基因淺析

靳 歡1

（1四川省綿陽(yáng)南山中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室 四川綿陽(yáng) 621000）

20世紀(jì)70年代以來(lái)，以轉(zhuǎn)基因技術(shù)為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)在解決人類(lèi)所面臨的糧食短缺、環(huán)境污染等重大問(wèn)題上發(fā)揮了巨大作用，并逐漸發(fā)展成為強(qiáng)大的現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)。本文簡(jiǎn)析轉(zhuǎn)基因作物和植物抗蟲(chóng)性的研究現(xiàn)狀以及棉花和玉米在抗蟲(chóng)特點(diǎn)和所存在的問(wèn)題。

轉(zhuǎn)基因 抗蟲(chóng)性 棉花 玉米

一、引言

1986年抗蟲(chóng)和抗除草劑的轉(zhuǎn)基因棉花首次進(jìn)入田間試驗(yàn)，之后迅速發(fā)展，全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積連續(xù)9年以20%的速度持續(xù)增長(zhǎng)。與其他技術(shù)一樣,轉(zhuǎn)基因也存在著一定的風(fēng)險(xiǎn),生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)問(wèn)題已成為轉(zhuǎn)基因作物最終能否商業(yè)化生產(chǎn)的決定因素之一。部分科學(xué)家認(rèn)為,轉(zhuǎn)基因作物有可能對(duì)人類(lèi)健康、生態(tài)環(huán)境等構(gòu)成極大的威脅，對(duì)生態(tài)平衡也存在著潛在的影響，對(duì)自然界可能發(fā)生的遺傳飄變所產(chǎn)生的后果也還沒(méi)有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。但是轉(zhuǎn)基因技術(shù)抗蟲(chóng)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)利益確實(shí)巨大的。【1-2】

二、我國(guó)抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因研究現(xiàn)狀

在轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用方面，我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的研究得到迅猛發(fā)展，1998年轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉核心技術(shù)“編碼殺蟲(chóng)蛋白融合基因和表達(dá)載體及其應(yīng)用”獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，使農(nóng)藥使用量減少70%以上，大幅降低農(nóng)藥中毒事故，產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益，同時(shí)帶動(dòng)其他生物技術(shù)產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)?？瓜x(chóng)棉的育成，特別雙價(jià)抗蟲(chóng)棉的育成，標(biāo)志著我國(guó)轉(zhuǎn)基因生物研究進(jìn)入了世界先進(jìn)行列?！?-4】

三、轉(zhuǎn)基因棉花的抗蟲(chóng)性

1.棉花不同組織器官的抗性表現(xiàn)不同

在相同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期內(nèi)，轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲(chóng)棉不同器官對(duì)棉鈴蟲(chóng)的抗蟲(chóng)性不同。嫩葉、尖抗性最強(qiáng)，大葉片抗性次之，老葉片抗性差，棉鈴抗性最差?！?】

2.不同棉花品種的抗蟲(chóng)差異性

棉花葉片茸毛密度是一種重要的抗蟲(chóng)性狀，對(duì)許多刺吸式口器害蟲(chóng)有抗蟲(chóng)效應(yīng)，但對(duì)咀嚼式口器害蟲(chóng)是否具有抗性未見(jiàn)報(bào)道。目前在棉花上，只有對(duì)少數(shù)幾個(gè)害蟲(chóng)建立起了一套公認(rèn)的、標(biāo)準(zhǔn)的抗蟲(chóng)性鑒定方法，以及對(duì)這些害蟲(chóng)的抗性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。如何進(jìn)一步完善抗性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。[5-6]

3.抗蟲(chóng)棉對(duì)其他生態(tài)環(huán)境的影響

轉(zhuǎn)基因棉體內(nèi)很多抗生性次生代謝產(chǎn)物對(duì)其他植食性生物和天敵等的影響。二是轉(zhuǎn)基因植物與其近緣植物或野生植物之間雜交產(chǎn)生基因交流的影響，目前的遺傳學(xué)水平下還不能完全預(yù)測(cè)在新遺傳背景下基因?qū)Ρ硇偷淖饔?，有可能破壞生態(tài)平衡，發(fā)生難以控制的生態(tài)后果?！?-9】

四、轉(zhuǎn)基因玉米的抗蟲(chóng)性

1.玉米抗蟲(chóng)基因的田間鑒定

玉米抗蟲(chóng)性田間鑒定是根據(jù)玉米蟲(chóng)的生物習(xí)性及危害規(guī)律，在其生長(zhǎng)發(fā)育的不同時(shí)期進(jìn)行人工接蟲(chóng)鑒定，以其受害程度評(píng)價(jià)各供試品種的抗蟲(chóng)性水平。【10-11】

2.轉(zhuǎn)Bt基因玉米研究存在的問(wèn)題

（1）抗蟲(chóng)持久性和抗蟲(chóng)基因持久性問(wèn)題

大面積種植轉(zhuǎn)基因玉米，昆蟲(chóng)產(chǎn)生抗性是必然的。由于基因突變、擬等位交換等造成基因丟失，或由于其他原因使抗蟲(chóng)基因表達(dá)受抑制等都會(huì)造成抗蟲(chóng)基因的失活而喪失抗蟲(chóng)性。因此，在轉(zhuǎn)基因作物品種應(yīng)用和布局上，要重視保持遺傳多樣性這一原則。

（2）轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)玉米的安全性問(wèn)題

玉米是重要的糧食作物，因此轉(zhuǎn)基因玉米對(duì)人類(lèi)的安全是否存在潛在威脅 ，目前國(guó)內(nèi)外尚缺乏權(quán)威性報(bào)道，但多數(shù)研究證明Bt毒蛋白只對(duì)鱗翅目昆蟲(chóng)存在毒性，而對(duì)其它動(dòng)物特別是人類(lèi)和哺乳動(dòng)物未有毒性。按照國(guó)際經(jīng)合發(fā)展組織(OECD)1993年提出的“實(shí)質(zhì)等同性”原則，轉(zhuǎn)Bt基因玉米和傳統(tǒng)玉米作為飼料或食品的安全性相比，不存在差異。另外大量種植轉(zhuǎn)基因植物對(duì)環(huán)境、生態(tài)、人類(lèi)的危險(xiǎn)性目前尚難預(yù)測(cè)。1993年，國(guó)家科委發(fā)布了《基因工程安全管理辦法》，農(nóng)業(yè)部1996年頒布了“農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法”，并成立了農(nóng)業(yè)生物工程安全管理辦公室，用法律形式規(guī)范轉(zhuǎn)基因的研究和開(kāi)發(fā)利用 ?！?2-13】

五、結(jié)語(yǔ)

總之轉(zhuǎn)基因這門(mén)新興的技術(shù)為人類(lèi)做出了巨大的貢獻(xiàn),在利用其為人類(lèi)服務(wù)的同時(shí),我們應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其監(jiān)督和管理,以及一些必要的措施,任何事情都有其利弊,所以要盡可能讓其造福與人類(lèi),而將負(fù)面影響降到最低. 古語(yǔ)曰:“禍福無(wú)門(mén),唯人所召”,其意為:世間萬(wàn)事萬(wàn)物之利弊主要取決于人的因素。轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品在解決人類(lèi)食物短缺和醫(yī)療保健等諸多需要的同時(shí),能否盡量避免過(guò)多的負(fù)面效應(yīng),理應(yīng)取決于人類(lèi)能否從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā),理智、客觀(guān)、安全地運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)。任何決策與選擇都會(huì)利弊共存,但弊中取其小,利中取其大,兩者兼顧,則無(wú)疑是人類(lèi)在這個(gè)有限的星球上求得生存與發(fā)展的永恒準(zhǔn)則。

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[3]顧萬(wàn)榮.國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉研究進(jìn)展[J]安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,33(2):324-325

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[5]狄佳春,許乃銀.不同類(lèi)型陸地棉品種對(duì)棉大卷葉螟的抗性研究[J]棉花學(xué)報(bào),2008,20(5):335-341

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[10]李余良,胡建廣. 轉(zhuǎn)基因玉米研究進(jìn)展[J]中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2006 22(3)

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