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【转基因你问我答】转基因的来源基因有哪些?安全吗?

来源:光明网2020-12-21 15:53

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  编者按:转基因技术安不安全?转基因食品能不能吃……在日常生活中,公众常常被这些问题困扰,甚至被有关转基因的谣言蛊惑。光明网基因科普团队针对相关问题邀请专家进行权威解答,推出系列作品《转基因你问我答》,为公众答疑解惑。

  作者:朱鹏宇 中国检验检疫科学研究院副研究员

  提到转基因,不少人都比较关注转基因食品的安全性问题。可是,到底什么是转基因?转的是哪些基因?科学家们是怎么将基因转进去的?转基因能达成什么的效果?其实,把这几个问题搞清楚了,大家就可以对转基因的安全性自行做出判断了。

  什么是转基因?

  转基因,就是科学家利用工程技术将一种生物的基因转移到另一种生物体内,从而让后一种生物获得新性状的一种技术。比如,将抗虫基因转入棉花中,那么就可以培育出对棉铃虫等害虫具有抗性的转基因棉花。

【转基因你问我答】转基因的来源基因有哪些?安全吗?

  选自《思维上的困惑——公众关心的转基因问题》

  自1996年以来,共有7类转基因性状进行商业化应用。这些性状包括抗虫、抗病、耐除草剂、提高产量、改善产品质量、耐旱抗逆以及控制授粉系统等。与此同时,复合性状也就是多个转基因性状聚合正成为转基因作物的发展趋势。现在,我们就分别来看看是哪些基因产生了这些性状,这些基因的来源又是哪里?

  转基因选中的基因都有啥?

  抗虫基因

  全世界每年因为虫害造成玉米、水稻等作物产量损失惨重,转基因技术为培育抗虫品种提供了一条新途径,现有的抗虫基因包括Bt基因、蛋白酶抑制基因和凝集素基因。其中应用最多的是Bt基因。

  Bt基因来源于苏云金杆菌,它是一类非常重要的病原性细菌,广泛分布在世界各地。苏云金杆菌在芽孢形成过程中产生蛋白质,并以结晶方式出现,这些蛋白质具有特异性的杀虫活性。Bt蛋白在伴孢晶体内是以原毒素的形式存在,此时无活性。当被鳞翅目昆虫摄食之后,这些蛋白质会与昆虫中肠上皮细胞特异性受体结合,引起肠道穿孔,致使昆虫幼虫停止进食而最终死亡。目前Bt制剂在农业中作为常规杀虫剂使用,并且对人是安全的。

【转基因你问我答】转基因的来源基因有哪些?安全吗?

  选自《思维上的困惑——公众关心的转基因问题》

  抗病基因

  抗病性状使植物不易受到病害影响,作物产量提高。抗病基因来自天然的植物、微生物或者引起病害的病毒本身。例如,在番木瓜中导入番木瓜环斑病毒的外壳蛋白基因,就赋予了番木瓜抵抗环斑病毒的能力。

  耐除草剂基因

  目前应用最广泛的耐除草剂基因是bar和epsps。1986年科学家从一种霉菌中分离bar基因,它能让草丁膦失活,起到耐草丁膦的作用。epsps基因来源于土壤农杆菌株系,该酶对草甘膦有高抗性,导入该基因能使转化体耐受除草剂草甘膦。

【转基因你问我答】转基因的来源基因有哪些?安全吗?

  选自《思维上的困惑——公众关心的转基因问题》

  品质改良基因

  通过转基因技术对植物进行品质改良,可获得口感好、营养成分高、具有某种保健功能或者生育期改变等具有人类所期望的良好品质的转基因植株。例如,通过转基因技术阻断大豆脂肪酸生物合成途径,获得高油酸大豆,提高食用油品质。

  此外,抗旱、抗寒、耐盐等性状的转基因技术研究也有较大的进展。

  科学家通过什么方法让基因转入到植物中?

  目前应用较多的是农杆菌介导法和基因枪法,尤其是农杆菌介导法以其机制清楚、方法简单、效率高而备受人们青睐。

  农杆菌介导法

  农杆菌是普遍存在于土壤中的一类革兰氏阴性土壤杆菌,可以侵染植物的受伤部位,导致冠瘿瘤或毛状根的形成。科学家们通过对农杆菌进行改造,去除其T-DNA中的植物致瘤基因,将所需的目的基因插入,使其不但不会对植物产生有害的症状,反而能将人们希望的基因转入到植物基因组中。

【转基因你问我答】转基因的来源基因有哪些?安全吗?

  图片来源:生物选修Ⅲ教材

  基因枪法

  基因枪法,是利用高速飞行的微米或亚微米级惰性粒子(钨或金粉),将包被的目的基因直接导入受体细胞并释放,从而实现对受体细胞的转化。

  回到开篇的第一个问题,首先不论是转基因食品还是非转基因食品,都含有基因。基因进入人体后,会在消化系统的作用下分解成小分子,不再以基因的形态存在,也不再具备原来的功能。其次,基因要想转入到另一种生物体内,需要一定的转化方法,而人体内部并不存在这种转化方法。

  参考文献

  1. 转基因科普小知识.

  2. 思维上的困惑——公众关心的转基因问题.

  3. 黄珊. 植物转基因技术及其应用[J]. 福建稻麦科技,2012,3:84-86.

  4. 周光宇. 从生物化学角度探讨远源杂交的理论[J}.中国农业科学,1987,11(2):16-20.

  5. Wang K and Frame B. Biolistic Gun-Mediated Maize Genetic Transformation[J]. Methods in Molecular Biology, 2009,526(2):29-45.

[ 责编:张蕃 ]
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