撩一下转基因的神秘面纱

1、把转基因称之为超远缘分子杂交可能更为贴切

传统植物育种主要包括杂交育种和辐射诱变育种,其本质是创造遗传变异,实现优良基因重组或DNA重组,从中选择符合人类要求的新个体,进一步经鉴定和试验成为新品种。杂交育种又细分为品种间杂交和远缘杂交。具体而言,当B品种中具有A品种所不具备的优良基因时,可以通过品种间杂交和逐步回交的方法,将B品种的优良基因转入A品种;野生近缘种中通常含有栽培品种欠缺的抗病、抗逆等基因,可以通过远缘杂交的方法将野生种中的优良基因转入栽培品种。

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但是,当亲缘关系更远的植物或生物中含有的优良基因,比如玉米中的高产基因,大豆中的高蛋白基因,芦荟中的耐旱基因,雪莲中的耐寒基因等,若想要将这些优良基因转入小麦等植物,就不能通过杂交的方法,因为它们直接不能杂交。我们只能将这些基因克隆出来,构建到一个表达载体上,通过转基因的方法转入到小麦等植物的基因组上。从这个角度来讲,转基因育种与常规育种在本质上没有差别,都是基因重组或分子杂交,给目标植物中增加一个新基因或一段新的DNA分子。所以,把转基因称之为超远缘分子杂交可能更为贴切。

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2、自然界天然转基因植物是普遍存在的,人类食用转基因的历史不止8000年

转基因的常用方法是通过农杆菌介导。下图是电子显微镜下观察到的农杆菌,一种杆状的细菌,广泛存在于土壤中在适宜的环境条件下,这种细菌可以天然的侵染植物细胞,尤其是双子叶植物细胞,将其中携带的一段可以转移的DNA(transfer DNA,T-DNA)转入植物细胞,整合到植物染色体上,稳定遗传下去。

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三年前,美国科学院院刊上发表了下面一篇文章,揭示了自然界天然转基因植物的普遍存在。农杆菌既然可以天然侵染红薯,产生天然的转基因红薯,也可以天然侵染马铃薯、大白菜、大豆等众多植物,导致很多植物归属天然转基因范畴可见,人类食用转基因的历史不止8000年,也不仅限于红薯。科学家们只不过是认识到了农杆菌的这种天然特性,利用其有目标的改良植物,赋予植物所需要的优良性状。

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3、其实,人类食用转基因大豆已经有二十年了

再来看看我国大豆生产和消费情况。大豆加工的豆制品是人们喜爱的食物或佐料(豆油,豆腐,豆皮,豆浆,酱油,等),尤其对中老年人群。我国大豆年产量只有1000多万吨,但我们的年消费量高达9000万吨,每年需要进口大量转基因大豆来填补缺口,而这些进口的大豆几乎都是转基因品种。事实上,这种供不应求的状况早在1996就已经开始,且呈逐年增加的趋势。也就是说,我国已经进口了20多年转基因大豆,人们也食用了这么长时间的转基因大豆。

在超市里我们可以选择性购买有转基因标识的豆油,但副食店销售的新鲜豆腐、豆浆、豆皮等食品无从知晓原料来源,尤其我们在餐馆中用餐,也不可能让厨师选择用转基因还是非转基因豆制品(含豆油和酱油)烹制美味佳肴。所以,我们每个人的食谱都已涉及了转基因植物。在国际上的情况也一样。人类至少食用了20年转基因产品,并没有给健康带来传说中的负面影响。

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4、从发展的角度来看,人们需要转基因产品

随着农业生产的发展和栽培条件的改进,作物会出现一些新的病害,而该作物及其近缘物种又缺乏抵御这些新病害基因。

另外,随着人民生活水平的提高和对美好生活的向望,要求科学家研发功能型和保健型作物品种。需要利用转基因技术,将其他植物或微生物中的抗病基因、优质基因、功能性成分合成基因等导入需要改良的目标植物。

如下图所示,小麦黄花叶病严重影响产量,根据黄花叶病毒的致病基因设计RNA防御片段,利用转基因技术将该防御片段转入小麦,降解了侵入小麦组织中的病毒分子,阻止了病毒的繁殖和传播,达到了抗病效果(下下图第3行材料)。抗病转基因作物品种的应用,不但降低了农药成本和劳力,更重要的是降低了环境污染,摆脱了农药残留,顺应时代需求和社会发展。

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将在小麦根系中特异表达的基因克隆出来,构建表达载体,通过转基因方法让该基因在小麦地上部分的组织、器官中表达,明显增加了叶片宽度和长度(下图所示),有望提高小麦光合效率和经济产量。将玉米中控制花青素的基因克隆出来,通过转基因方法转入小麦,叶片显示明显紫色(下下图)。紫色面粉将会像紫米、紫薯等特色农产品一样,对人体具有营养、保健价值。这就是转基因的作用。

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5、人类吃了转基因会导致人的转基因或各种疾病,这种说法是不科学的

坊间不时谣传,人类吃了转基因会导致人的转基因或各种疾病,这纯属天方夜谭、不着边际。转基因只是植物或动物的一个品种而异。人类在地球上出现以来,一直食用各种植物和动物,从没出现过植物或动物基因通过食用转到人类基因组上的先例。虽然人类转基因还未曾开展,但猪、养、牛等动物转基因有一些实验室在做,是一项非常困难的工作,不但需要特殊的仪器设备和高超的操作技术,而且需要特定状态的生殖细胞作为靶材料,成功率极其低下,谈何容易。食用转基因致病甚至残废,这从那个角度来看都是站不住脚的。

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6、后记

经常被亲戚、朋友们问到转基因是否安全的问题,由于时间和场合关系,以及本人非常一般的口头表达能力,总也说不透彻。把零零星星的解答汇总起来,就是不学生物,您也可以自己判断。

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