草甘磷能夠抑制植物中用於製造胺基酸的一種重要的酶。孟山都公司通過將一種不受草甘磷影響的、來源於微生物的同工酶基因添加到作物中,而使作物產生草甘磷抗性。這一技術已經在幾種作物上獲得了顯著的成功,尤其是在大豆和棉花。
VerdiaInc.和MaxygenInc.和PioneerHi-BredInternationalInc.的研究人員從一種不同的技術中找到線索――就是利用微生物酶修飾一種叫做草丁膦(glufosinate――生物通網站注)的除草劑,從而有望從另一種方法得到草甘磷抗性作物。
首先研究人員開始尋找一種能夠分解草甘磷的酶。在含有不同濃度草甘磷的培養基中篩選了數百種微生物,研究人員找到最有效的土壤微生物Bacilluslicheniformis。研究人員鑑別出3個編碼草甘磷N-乙醯轉移酶(glyphosateN-acetyltransferase,GAT――生物通網站注)的相關基因。為了加快尋找最有效的酶,研究人員將基因片斷化再重組,轉化細菌,篩選更高效乙醯化的基因。經過11輪的篩選,得到的一個酶比原來高效10000倍。攜帶這個基因的玉米能夠耐受6倍於常用濃度的草甘磷,而且對植株的健康和產量沒有什麼明顯的影響。
Verdia的LindaCastle表示這有足夠的商業化潛力,GAT應該能在其他作物中也有效。初步的研究表明這種酶的副產品和草甘磷一樣對哺乳動物無毒。U.S.DepartmentofAgricultureinUniversity,Mississippi的StephenDuke說,這種發現新酶的方法快而且有效。“但是,至少需花費五年的時間,這種轉基因作物才能與孟山都的草甘磷耐受作物抗衡”,JohnInnesCentre(inNorwich,U.K.)的JonathanJones預言說。但如果這種新方法確實能成功,將刺激農業生物技術公司更深入研究以提高作物產量。