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轉基因與不轉基因有何差别

生活 更新时间:2025-01-09 10:08:23

編者按:轉基因技術安不安全?轉基因食品能不能吃……在日常生活中,公衆常常被這些問題困擾,甚至被有關轉基因的謠言蠱惑。光明網基因科普團隊針對相關問題邀請專家進行權威解答,推出系列作品《轉基因你問我答》,為公衆答疑解惑。

作者:朱鵬宇 中國檢驗檢疫科學研究院副研究員

提到轉基因,不少人都比較關注轉基因食品的安全性問題。可是,到底什麼是轉基因?轉的是哪些基因?科學家們是怎麼将基因轉進去的?轉基因能達成什麼的效果?其實,把這幾個問題搞清楚了,大家就可以對轉基因的安全性自行做出判斷了。

什麼是轉基因?

轉基因,就是科學家利用工程技術将一種生物的基因轉移到另一種生物體内,從而讓後一種生物獲得新性狀的一種技術。比如,将抗蟲基因轉入棉花中,那麼就可以培育出對棉鈴蟲等害蟲具有抗性的轉基因棉花。

轉基因與不轉基因有何差别(轉基因的來源基因有哪些)1

選自《思維上的困惑——公衆關心的轉基因問題》

自1996年以來,共有7類轉基因性狀進行商業化應用。這些性狀包括抗蟲、抗病、耐除草劑、提高産量、改善産品質量、耐旱抗逆以及控制授粉系統等。與此同時,複合性狀也就是多個轉基因性狀聚合正成為轉基因作物的發展趨勢。現在,我們就分别來看看是哪些基因産生了這些性狀,這些基因的來源又是哪裡?

轉基因選中的基因都有啥?

抗蟲基因

全世界每年因為蟲害造成玉米、水稻等作物産量損失慘重,轉基因技術為培育抗蟲品種提供了一條新途徑,現有的抗蟲基因包括Bt基因、蛋白酶抑制基因和凝集素基因。其中應用最多的是Bt基因。

Bt基因來源于蘇雲金杆菌,它是一類非常重要的病原性細菌,廣泛分布在世界各地。蘇雲金杆菌在芽孢形成過程中産生蛋白質,并以結晶方式出現,這些蛋白質具有特異性的殺蟲活性。Bt蛋白在伴孢晶體内是以原毒素的形式存在,此時無活性。當被鱗翅目昆蟲攝食之後,這些蛋白質會與昆蟲中腸上皮細胞特異性受體結合,引起腸道穿孔,緻使昆蟲幼蟲停止進食而最終死亡。目前Bt制劑在農業中作為常規殺蟲劑使用,并且對人是安全的。

轉基因與不轉基因有何差别(轉基因的來源基因有哪些)2

選自《思維上的困惑——公衆關心的轉基因問題》

抗病基因

抗病性狀使植物不易受到病害影響,作物産量提高。抗病基因來自天然的植物、微生物或者引起病害的病毒本身。例如,在番木瓜中導入番木瓜環斑病毒的外殼蛋白基因,就賦予了番木瓜抵抗環斑病毒的能力。

耐除草劑基因

目前應用最廣泛的耐除草劑基因是bar和epsps。1986年科學家從一種黴菌中分離bar基因,它能讓草丁膦失活,起到耐草丁膦的作用。epsps基因來源于土壤農杆菌株系,該酶對草甘膦有高抗性,導入該基因能使轉化體耐受除草劑草甘膦。

轉基因與不轉基因有何差别(轉基因的來源基因有哪些)3

選自《思維上的困惑——公衆關心的轉基因問題》

品質改良基因

通過轉基因技術對植物進行品質改良,可獲得口感好、營養成分高、具有某種保健功能或者生育期改變等具有人類所期望的良好品質的轉基因植株。例如,通過轉基因技術阻斷大豆脂肪酸生物合成途徑,獲得高油酸大豆,提高食用油品質。

此外,抗旱、抗寒、耐鹽等性狀的轉基因技術研究也有較大的進展。

科學家通過什麼方法讓基因轉入到植物中?

目前應用較多的是農杆菌介導法和基因槍法,尤其是農杆菌介導法以其機制清楚、方法簡單、效率高而備受人們青睐。

農杆菌介導法

農杆菌是普遍存在于土壤中的一類革蘭氏陰性土壤杆菌,可以侵染植物的受傷部位,導緻冠瘿瘤或毛狀根的形成。科學家們通過對農杆菌進行改造,去除其T-DNA中的植物緻瘤基因,将所需的目的基因插入,使其不但不會對植物産生有害的症狀,反而能将人們希望的基因轉入到植物基因組中。

轉基因與不轉基因有何差别(轉基因的來源基因有哪些)4

圖片來源:生物選修Ⅲ教材

基因槍法

基因槍法,是利用高速飛行的微米或亞微米級惰性粒子(鎢或金粉),将包被的目的基因直接導入受體細胞并釋放,從而實現對受體細胞的轉化。

回到開篇的第一個問題,首先不論是轉基因食品還是非轉基因食品,都含有基因。基因進入人體後,會在消化系統的作用下分解成小分子,不再以基因的形态存在,也不再具備原來的功能。其次,基因要想轉入到另一種生物體内,需要一定的轉化方法,而人體内部并不存在這種轉化方法。

參考文獻

1. 轉基因科普小知識.

2. 思維上的困惑——公衆關心的轉基因問題.

3. 黃珊. 植物轉基因技術及其應用[J]. 福建稻麥科技,2012,3:84-86.

4. 周光宇. 從生物化學角度探讨遠源雜交的理論[J}.中國農業科學,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.

來源: 光明網

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