转基因是怎么个事儿(转基因没那么玄乎)

转基因是怎么个事儿(转基因没那么玄乎)(1)

17日,国内外多名专家齐聚武汉研讨“全球转基因农作物发展现状和未来展望”。转基因的话题,社会上一直吵得沸沸扬扬、莫衷一是。转基因到底怎么样?记者专程前往华中农业大学国家植物基因研究中心、中国种子集团生命科学技术中心一探究竟。

在位于华中农业大学基因楼的国家植物基因研究中心,记者首先来到转基因的第一站——水稻暗培养室,科学家首先从常规的水稻种子中诱导培育出“愈伤组织”。“这些组织细胞具有发育成再生植株的潜力,但不是每个细胞都能发育成植株。转基因,是要将基因插入未分化的愈伤组织细胞。”华中农业大学生命科学院副教授、转基因水稻研发团队成员陈浩告诉记者。

所谓的转基因,主要采取三种办法,一种是通过农杆菌介导法,

再有基因枪法和显微注射法。但受制于效率原因,后两种办法基本上是辅助办法。农杆菌介导法占目前培育的转基因作物的80%以上。

科学家将农杆菌做成溶液,将水稻细胞和农杆菌溶液泡在一起,泡过的愈伤组织细胞再进行筛选,选择其中成功接受转基因的细胞进行培育。

转基因是怎么个事儿(转基因没那么玄乎)(2)

农杆菌是什么?为什么水稻细胞要和它泡在一起?

原来,农杆菌是普遍存在于土壤中的一种细菌,是果树的致病菌。如果自然条件下,果树感染它,就会长“瘤子”,使果树减产。“实质上植物长了‘瘤子’就是农杆菌侵染植物,利用植物生产它所需的营养,和植物共生共长。”陈浩解释说。

但科学家也发现,农杆菌是一种天然的植物遗传转化系统,并把它誉为“自然界最小的遗传工程师”。“比如,培育转基因植物需要利用的抗虫、抗除草剂、抗旱的基因,都是外源基因,都要通过农杆菌进入到植物细胞中,这些基因插入到植物基因组中,然后我们再‘洗’掉农杆菌。”陈浩介绍。

经过农杆菌侵染并培育后得到的水稻愈伤组织,要去光照培养实验室,在无菌环境下,封口膜密封的三角瓶中,接受近一个半月的光照诱导,从而产生绿色的再生植株,接着再生根培养半个月,这时候就能得到转基因植株的苗子。

“转基因育种不是那么好做,通常需要从1000个转基因苗子中最后挑选出一个比较优良的转基因植株。并且为了保证遗传的稳定性,至少要有三代稳定遗传的证据,实质上我们中心研发的转基因水稻已经做了十几代,但受国家政策所限,还没有进行产业化。”陈浩说。

转基因是怎么个事儿(转基因没那么玄乎)(3)

据了解,目前全世界应用最多的转基因作物是大豆、玉米、棉花和油菜。目前,我国大规模商业化种植的转基因作物主要是棉花,国产转基因抗虫棉面积约占棉花总面积的80%以上。同时,市面上有转基因番木瓜销售,但转基因西红柿、辣椒等都没有实现产业化,所以没有进入市场。截至目前,农业部从未批准任何一种转基因粮食作物进口到境内种植。

为了了解转基因种子研究的情况,记者同时探访位于武汉光谷的中国种子集团生命科学技术中心。该中心于2011年7月投入使用,已获得“农业部玉米水稻等作物遗传育种重点实验室”资质,使中种集团成为国内唯一一家同时参与玉米和水稻育种两个学科群建设的种业企业。该中心还成功研制出全球首张水稻全基因组6k育种芯片,该芯片能准确判断育种中间材料的背景并对其进行精确控制,可显著提升水稻育种效率。

转基因是怎么个事儿(转基因没那么玄乎)(4)

“转基因,是把科学家发现的优良基因转移到植株中去,从而创造优质的种质资源。很多人听起来,就觉得转基因是个跨界的概念,包括目前我们植入的很多基因都是从细菌中提取的,但在DNA层面上,跨界是个相对的概念。”中国种子集团生命科学技术中心转基因育种部总监章旺根告诉记者。

漫步在1200平米的温室中,记者看到水稻、玉米、棉花的转基因第一代植株正在生长中。“这些都是抗虫、抗除草剂、抗旱、抗病的各种转基因作物。”

“为什么只能研制抗这些的,难道不能研制既增产又高效还抗虫抗旱的转基因?”记者问道?

“在现有科学中,功能基因的发现研究是个非常难的工作。科学非常严谨,在现有技术条件下,复合型的多价转基因作物,研究难度相对较高。所以目前全世界推广规模较大的主要是抗虫的Bt基因和抗除草剂的基因。”

“这个转基因抗虫,人吃了可怎么办?”

“基因和害虫是对应的关系,每一种基因对应的是一类虫,并不是能抗其他生物。比如,从Bt细菌中提取的Bt基因,只能对抗鳞翅目类昆虫产生作用,比如水稻田里二化螟、三化螟,棉花里的棉铃虫,玉米里的玉米螟等,但对人体没有作用。因为,虫子的胃肠是中性偏碱环境,虫子身体里有Bt蛋白受体,而人体环境和虫子环境不同,而且人体内也没有Bt的受体。”章旺根解释道。

“假如虫子产生变异,成为‘超级虫子’怎么办?抗虫会不会对产业链有影响?”

“可以通过空间管理等多种办法来克服,比如在转基因种子中混入一定比例的常规种子,这样虫子还可以生活在非转基因作物里……”

对转基因,大家有很多疑问。但记者走访后发现,科学家们希望要加强科学普及,和公众加强对话沟通;另一方面呼吁我国对转基因技术进行严格监管,加快制订相关法律法规进一步规范行业发展。(记者王敏、徐海波)

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