轉基因木瓜

轉基因木瓜

轉基因木瓜,是為了解決番木瓜環斑病毒帶來的木瓜產業下降問題的新型產品,初產於美國,現已進口至中國、加拿大、日本、泰國等地。

基本信息

發現

轉基因木瓜 轉基因木瓜

1948年,人們在美國夏威夷發現了一種侵害木瓜的植物病毒,即番木瓜環斑病毒(PRSV)。隨後幾十年里,該病毒在世界多個木瓜產地均有發生,包括在中國南方多個省份廣泛流行,嚴重時可導致木瓜減產八九成,成為木瓜產業的主要限制因素。

培育

好在科學家們及時地培育出了抗番木瓜環斑病毒的轉基因木瓜。1990年,首個轉番木瓜環斑病毒外殼蛋白基因的木瓜品系誕生,1992年人們在夏威夷開發出兩個轉基因品種“日出”和“彩虹”,它們在1998年被批准商業化種植,直接挽救了美國的木瓜產業。美國轉基因木瓜2003年被加拿大、2011年12月1日被日本批准進口,2011年底被日本批准種植,此外在泰國也得到了推廣種植。
番木瓜環斑病毒是一種變異性很強的RNA病毒,在全世界共有幾十個毒株,不同地區的毒株之間在感染木瓜的能力上存在較大差異。夏威夷的轉基因木瓜品種對當地的番木瓜環斑病毒毒株有很高的抗性,但對其他地區的毒株抗性不高甚至沒有抗性。為此,中國科學家自主研發了能夠抵抗國內毒株的轉基因木瓜。

產地

中國的木瓜產地在華南地區,而華南地區有4個番木瓜環斑病毒毒株,其中“黃點花葉”株是優勢毒株(80%以上的發病木瓜攜帶這個毒株)。華南農業大學的科研人員將這個毒株的複製酶基因轉入木瓜體內,培育出了“華農1號”。該品種不僅高抗“黃點花葉”株,對華南地區其他幾個次要毒株也具有很好的抗性。“華農1號”在2006年獲得中國農業部頒發的安全性證書,可在廣東省生產套用。此後得以大規模種植,產生了巨大的經濟效益,深受瓜農喜愛。目前國內市場上銷售的木瓜基本上都是轉基因品種(包括從美國進口的轉基因品種)。
為什麼“華農1號”的研究者選擇轉入番木瓜環斑病毒的複製酶基因,而不是跟別的抗病毒作物、甚至夏威夷的轉基因木瓜一樣,也轉入病毒的外殼蛋白基因呢?一個原因是人們發現轉外殼蛋白基因的木瓜對病毒的抗性還不夠強,另一個原因是出於對一種潛在風險的考慮。許多植物病毒可以由昆蟲進行傳播,番木瓜環斑病毒可由蚜蟲傳播。蚜蟲在含有病毒的木瓜樹上吸食汁液時,番木瓜環斑病毒通過外殼蛋白依附在蚜蟲的刺針上,然後蚜蟲再去吸食下一棵木瓜,就把病毒傳過去了。有些植物病毒由於其外殼蛋白不能跟蚜蟲的刺針結合,因此沒有蚜傳特性。科學家們擔心,如果轉外殼蛋白基因的木瓜植株里恰好有另一種不具有蚜傳性的病毒,那么後者的核酸會不會被番木瓜環斑病毒的外殼蛋白包裹起來,從而變成一種可以被蚜蟲傳播的、更容易流行的“新”病毒呢?因此,如果轉入的不是外殼蛋白基因,而是病毒別的基因,顯然就能避免這種潛在的“張冠李戴”可能。
值得指出的是,目前人們從沒發現轉外殼蛋白基因導致植物病毒的“張冠李戴”真正發生過。這也說明科學家們對轉基因作物的研發是非常謹慎的,他們會事先考慮各種可能的不良後果,並加以避免。

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