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转基因生物:“超级”杂草或昆虫以及基因逃逸  

2016-05-02 10:28:24|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1、“超级”杂草或昆虫

现在一说起基因生物对生态环境的影响,就不可避免地谈到所谓的“超级”杂草或昆虫,这是因为目前在生产上使用最多的,是抗虫的Bt转基因和抗除草剂的转基因作物。

所谓“超级”,是指它们具有其同类本不具有的抗特定除草剂或杀虫剂的能力。也就是说,本来可以杀死它们的除草剂或杀虫剂对它们再也无效。由于它们的一般同类都被该除草剂或杀虫剂消灭了,无其它草或虫与它们进行生存竞争,可以取得尽量多的营养和生存空间。于是,它们就可自由生长,而且长得特别快也特别大。

这些“超级”杂草和昆虫的产生,其实同生物进化的方式有着直接的关系。它们是在一个地方长期大量使用单一抗除草剂或抗虫转基因的必然结果。任何一个生物种群里,由于遗传变异的积累,都存在一定的基因型多样性。这种多样性,是生物种群适应不同生长环境,抵抗灾难的法宝。生物进化的基础是物种本身基因型的多样性,而生物进化的推动力是环境对这些基因型的选择。

如果使用转基因生物的目的是对另一种生物(一般称为“目标生物”)进行直接(如抗虫)或间接(如抗除草剂)的伤害,就等于是对该目标生物的基因型进行一种选择,从而使目标生物朝向抵抗伤害的方向进化。这就是人们常说的选择压力。也就是说,目标生物中,能被杀死的都被杀死了,只剩下杀不死的。结果就是使原本在群体中并不占优势的抗性基因型变成了优势基因型。该转基因的表达强度越高,表达的时间越长,该转基因生物的群体越大,这种选择力度就越大,具有抗性的目标生物就会越早出现。

例如,Bt杀虫剂在Bt转基因棉花问世以前就在棉田使用了很多年。但由于成本原因,施洒强度有限,没有对棉田周围生物多样性造成明显影响。

但是,在Bt(Cry1Ac)棉花于生产上大规模应用六年后,在美国的密西西比和阿肯色州的数十个Bt棉田里,就陆续发现该Bt蛋白杀不死的螟蛉虫。而且,这些抗Bt的螟蛉虫的群体增长迅速,很快就蔓延开来。在印度古吉拉特邦的Bt棉田里,2010年也出现了抗Bt的螟蛉虫。

另外,毒杀西部玉米根虫的Bt (Cry3Bb1) 转基因玉米,在美国爱荷华州和伊利诺伊州一些农场连续种植三年后,田里就出现了Bt蛋白杀不死的西部玉米根虫。同样,近年来在美国不少地方,抗除草剂的“超级杂草”也因大量施洒同一除草剂,而在连续几年种植抗除草剂转基因大豆或棉花的地里出现。

资料搜集:王春强

2、基因逃逸

转基因意外逃逸是指转基因意外地进入到同一物种的非转基因种群或其它物种中去,从而使转基因失去控制。它可以通过转基因生物与非转基因生物间的有性生殖而实现,也可经由微生物的侵染来完成。

转基因意外逃逸的可能结果也能是出现“超级杂草”“超级害虫”等“超级”生物。例如,北美是向日葵的原产地。美国中西部许多地方都有不少野生向日葵或向日葵的近源物种生长。这些野生向日葵或近源植物同栽培向日葵能直接经窜粉杂交,产生可育或部分可育杂种。

美国俄亥俄州立大学等机构的研究人员所做的实验表明,Bt转基因能很容易地通过花粉逃逸,从Bt转基因向日葵飘移到田边生长的野生向日葵中。含有Bt转基因的野生向日葵,由于虫害减少因而产种量激增,从而能迅速建立并扩大其群体,成为优势种群。事实上,几年前,在加拿大和英国就都发现有抗除草剂转基因从栽培的转基因油菜向田边野生近源杂草转移的现象。

转基因意外逃逸还指转基因生物本身在从监控环境中逃逸。造成它们从监控环境中逃逸可能的途径,可以是在运输、收获或其它处理环节中的疏漏,也可以是头年遗漏在地里的种子。转基因生物从监控环境中逃逸打野后,如果生长环境适当,有可能成为侵袭性生物。

美国公路边发现的野生转基因油菜就是极好的例子。美国的不少公路维修商都习惯用打碎的油菜秸杆来覆盖刚修整过的路肩,以防止裸露土壤的流失。这就给转基因油菜逃逸提供了方便。

美国阿肯色大学的一个研究团队,最近在美国生态学会的一个会议上就报告说,他们在2010年夏天,从美国长约5600公里的公路路基上,随机采取了231株油菜。经测定,发现有约百分之八十是抗除草剂转基因油菜。其中有些还同时含有抗草甘膦和抗草铵膦两种转基因的。这表明分别含有这两种转基因的油菜,在打野后,又相互进行了杂交。在加拿大也曾发现过,相邻而种的不同抗除草剂油菜,相互窜粉杂交,形成抗多种除草剂的新种群。

这些案例表明,即使是在美加这样的对转基因监管甚严的国度,也有百密一疏的时候。

资料节选“超级”杂草、选择压力、意外逃逸及其他——试论转基因生物对生态环境的影响

作者:颜旸最后更新:2012-01-29 09:45:43来源:南方周末

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