棉花與玉米中抗蟲性基因淺析

靳歡

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(qiáng)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(diǎn)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(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。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(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。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(jì)利益確實(shí)巨大的。【1-2】

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(dá)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(jì)和生態(tài)效益，同時(shí)帶動(dòng)其他生物技術(shù)產(chǎn)品的研究和開發(fā)?？瓜x棉的育成，特別雙價(jià)抗蟲棉的育成，標(biāo)志著我國轉(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(shí)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(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(bào)道。目前在棉花上，只有對少數(shù)幾個(gè)害蟲建立起了一套公認(rèn)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(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。【7-9】

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(shí)期進(jìn)行人工接蟲鑒定，以其受害程度評(píng)價(jià)各供試品種的抗蟲性水平?！?0-11】

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(dá)受抑制等都會(huì)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(bào)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(dòng)物特別是人類和哺乳動(dòng)物未有毒性。按照國際經(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)基因植物對環(huán)境、生態(tài)、人類的危險(xiǎn)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(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)基因的研究和開發(fā)利用 ?！?2-13】

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(xiàn)，在利用其為人類服務(wù)的同時(shí)，我們應(yīng)該加強(qiáng)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(fù)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(shí)，能否盡量避免過多的負(fù)

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(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，則無疑是人類在這個(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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