棉花與玉米中抗蟲性基因淺析

靳 歡（四川省綿陽南山中學(xué)生物實驗室 四川綿陽 62000）

?

棉花與玉米中抗蟲性基因淺析

靳 歡1
（1四川省綿陽南山中學(xué)生物實驗室 四川綿陽 621000）

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

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因 抗蟲性 棉花 玉米

一、引言

1986年抗蟲和抗除草劑的轉(zhuǎn)基因棉花首次進入田間試驗，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。與其他技術(shù)一樣,轉(zhuǎn)基因也存在著一定的風(fēng)險,生態(tài)風(fēng)險評價問題已成為轉(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)家認為,轉(zhuǎn)基因作物有可能對人類健康、生態(tài)環(huán)境等構(gòu)成極大的威脅，對生態(tài)平衡也存在著潛在的影響，對自然界可能發(fā)生的遺傳飄變所產(chǎn)生的后果也還沒有一個清楚的認識。但是轉(zhuǎn)基因技術(shù)抗蟲技術(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的經(jīng)濟利益確實巨大的?！?-2】

二、我國抗蟲轉(zhuǎn)基因研究現(xiàn)狀

在轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用方面，我國轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的研究得到迅猛發(fā)展，1998年轉(zhuǎn)基因抗蟲棉核心技術(shù)“編碼殺蟲蛋白融合基因和表達載體及其應(yīng)用”獲得國家發(fā)明專利，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)濟和生態(tài)效益，同時帶動其他生物技術(shù)產(chǎn)品的研究和開發(fā)?？瓜x棉的育成，特別雙價抗蟲棉的育成，標(biāo)志著我國轉(zhuǎn)基因生物研究進入了世界先進行列。【3-4】

三、轉(zhuǎn)基因棉花的抗蟲性

1．棉花不同組織器官的抗性表現(xiàn)不同

在相同的生長發(fā)育時期內(nèi)，轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉不同器官對棉鈴蟲的抗蟲性不同。嫩葉、尖抗性最強，大葉片抗性次之，老葉片抗性差，棉鈴抗性最差。【4】

2．不同棉花品種的抗蟲差異性

棉花葉片茸毛密度是一種重要的抗蟲性狀，對許多刺吸式口器害蟲有抗蟲效應(yīng)，但對咀嚼式口器害蟲是否具有抗性未見報道。目前在棉花上，只有對少數(shù)幾個害蟲建立起了一套公認的、標(biāo)準(zhǔn)的抗蟲性鑒定方法，以及對這些害蟲的抗性分級標(biāo)準(zhǔn)。如何進一步完善抗性分級標(biāo)準(zhǔn)，是一個值得研究的問題。[5-6]

3．抗蟲棉對其他生態(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)基因玉米的抗蟲性

1．玉米抗蟲基因的田間鑒定

玉米抗蟲性田間鑒定是根據(jù)玉米蟲的生物習(xí)性及危害規(guī)律，在其生長發(fā)育的不同時期進行人工接蟲鑒定，以其受害程度評價各供試品種的抗蟲性水平。【10-11】

2．轉(zhuǎn)Bt基因玉米研究存在的問題

（1）抗蟲持久性和抗蟲基因持久性問題

大面積種植轉(zhuǎn)基因玉米，昆蟲產(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基因表達受抑制等都會造成抗蟲基因的失活而喪失抗蟲性。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)基因抗蟲玉米的安全性問題

玉米是重要的糧食作物，因此轉(zhuǎn)基因玉米對人類的安全是否存在潛在威脅 ，目前國內(nèi)外尚缺乏權(quán)威性報道，但多數(shù)研究證明Bt毒蛋白只對鱗翅目昆蟲存在毒性，而對其它動物特別是人類和哺乳動物未有毒性。按照國際經(jīng)合發(fā)展組織(OECD)1993年提出的“實質(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)基因植物對環(huán)境、生態(tài)、人類的危險性目前尚難預(yù)測。1993年，國家科委發(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)基因的研究和開發(fā)利用 。【12-13】

五、結(jié)語

總之轉(zhuǎn)基因這門新興的技術(shù)為人類做出了巨大的貢獻,在利用其為人類服務(wù)的同時,我們應(yīng)該加強對其監(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,而將負面影響降到最低. 古語曰:“禍福無門,唯人所召”,其意為:世間萬事萬物之利弊主要取決于人的因素。轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品在解決人類食物短缺和醫(yī)療保健等諸多需要的同時,能否盡量避免過多的負

面效應(yīng),理應(yīng)取決于人類能否從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā),理智、客觀、安全地運用轉(zhuǎn)基因技術(shù)。任何決策與選擇都會利弊共存,但弊中取其小,利中取其大,兩者兼顧,則無疑是人類在這個有限的星球上求得生存與發(fā)展的永恒準(zhǔn)則。

參考文獻：

[1]王春蓮.轉(zhuǎn)基因作物的抗蟲性分析[J]安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)[J].2006,34(23):6235—6236.

[2]王忠華.轉(zhuǎn)基因作物的利弊分析[J]浙江萬里學(xué)院報[J].2005(2):l25-129．

[3]顧萬榮.國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉研究進展[J]安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,33(2):324-325

[4]程春香.如何正確認識抗蟲棉的抗蟲性[J]河南省新野縣原種場學(xué)報[J]. 2008年第7期

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

[6]李云蜆.農(nóng)林業(yè)轉(zhuǎn)基因抗蟲性育種的研究[J]江蘇林業(yè)科技,第28卷,第2期

[7]朱新生,朱玉賢.抗蟲植物基因工程研究進展[J]植物學(xué)報,1997,39(3):282-288

[8]何旭平 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展思路探討[J]江蘇作物通訊 1997(1);17-19.21.

[9]劉方，王坤波. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所[J]棉花學(xué)報, 2002 14(4)

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

[11]羅梅浩,趙艷艷.不同玉米品種的抗蟲性研究[J]玉米科學(xué).2007,15(5):34-37

[12]程焉平.轉(zhuǎn)基因玉米的研究與應(yīng)用[J]黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2003 (1)

[13]常雪艷,何康來.轉(zhuǎn)Bt基因玉米對棉鈴蟲的抗性評價[J]植物保護學(xué)報 2006,33(4)