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即时看！转基因现象其实一直存在于自然界，比如植物的异花授粉

来源：科普中国

在我们的生活中“转基因”这个词经常被人们所提及，甚至在2014年成为“科学美国人”中文版《环球科学》杂志年度十大科技热词之一。


(资料图片)

那么究竟什么是转基因呢？

简单地来说就是一种生物的一个或多个基因转移到另一个生物体中，从而使后者的生物性状发生改变。

这种基因的转移现象可以通过人们采用分子生物技术来实现，同时也可以非人为导向而自发产生。

自然界中就广泛存在自发的转基因现象，例如慢性病毒载体里的乙型肝炎病毒DNA整合到人精子细胞染色体上、噬菌体将自己的DNA插入到溶源细胞DNA上以及农杆菌具有的天然转基因系统等。

根瘤农杆菌附着在植物细胞上

其中农杆菌的转基因过程被人们研究得很透彻，并成为转基因技术的重要手段之一。

农杆菌主要有两种: 根瘤农杆菌和发根农杆菌。

根瘤农杆菌能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤，而发根农杆菌则诱导产生发状根，其特征是大量增生高度分支的根系。

产生这些性状是因为这两种农杆菌的质粒上都有一段T-DNA，农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将T-DNA插入到植物基因组中。

所以农杆菌拥有一种天然的植物遗传转化体系，也因此被称为“自然界最小的遗传工程师”【1】 。

利用农杆菌，人们可以通过将目的基因插入到经过改造的T-DNA区，借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移和整合，然后通过细胞和组织培养技术，从而得到转基因植物，这一技术已广泛应用。

2015年发表在《美国科学院院报》（PNAS）上的一篇文章就提到了农杆菌的天然转基因过程。

Tina Kyndt及其同事，从国际马铃薯中心获取到了304个植物样本，其中291份是来自南美洲、中美洲、非洲、亚洲和大洋洲的栽培甘薯，另外9份属于野生型。

他们对这些样本进行遗传分析，发现在所有的栽培甘薯中出现一个或多个T-DNA序列，但是在野生型甘薯中却没有发现。

对于这种现象研究人员提供了一种解释，在土壤杆菌感染野生甘薯期间，其T-DNA通过水平转移而天然地出现在甘薯中【2】。

所以栽培甘薯其实就是一种转基因作物，而它能通过数千年的自然选择和人工驯化，可能就是这些细菌中的T-DNA起到了关键作用。

甘薯这种转基因作物已经被食用了数千年，没有出现过任何不良的反应，但**“转基因是否安全？”**这个问题却时常被人们所质疑，甚至引起社会的恐慌，这和一些不真实、不客观的报道有直接关系。

1998年8月，苏格兰Rowett 研究所的Pusztai教授报告称，他们给实验幼鼠食用一种转雪花莲外源凝集素的抗虫转基因马铃薯后，这些幼鼠出现了体重和器官重量减轻，内脏和免疫系统受损，严重阻碍了幼鼠的生长。

1999年，美国康耐尔大学的研究者John Losey在英国发表报告称，用涂有转Bt基因玉米花粉的叶片喂养斑蝶，导致44%的幼虫死亡。

2001年11月，美国加州大学伯克利分校的微生物生态学家David Chapela 和David Quist在Nature杂志发表文章，称在墨西哥南部Oaxaca地区采集的6个玉米品种样本中发现了同花椰菜花叶病毒“35S启动子”和诺华种子公司代号为“Bt11”的转基因抗虫玉米所含相似的基因序列。

2005年5月，英国《独立报》又披露了知名生物技术公司“孟山都”的一份报告，用转基因玉米喂养的老鼠出现器官变异和血液成份改变的现象【3】。

然而这些报道最后都没有获得权威机构的认可，因为这些实验或多或少都存在实验设计本身的不合理性或实验过程中的漏洞缺点以及实验的不可重复性等问题，甚至是实验结果的虚假性或故意隐藏部分关键数据，所以这些报道的可信度是备受质疑的。

除了上述发生在国外的对转基因有争议的事件，在国内同样也有类似的声音。

2003年6月绿色和平组织在北京召开的会议上发表了题为***《转Bt基因抗虫棉环境影响研究综合报告》***，在这份报道中，陈述了抗虫棉可能带来的许多不好的影响如基因漂流引起的基因污染、以及超级害虫的诱生【4】。

随后对于转Bt基因抗虫棉事件，多个国家的科学家很快联名反驳了绿色和平组织的观点，并提出了合理解释。

然而基因漂流早就在自然界中存在，如2015年法国图尔大学的科学家的一项研究结果提示了一种天然转基因现象，这种纯天然的转基因现象就发生在三种完全不同的物种之间。

在数百万年进化过程中，寄生蜂类彻底驯化了一些病毒基因，来帮助它在毛虫体内安全地进行寄生生活，然后由于偶发事件，寄生蜂又将这些病毒基因通过它的宿主毛虫传递给蝶类和蛾类。

在漫长的自然选择过程中，这种发生在三个物种间的基因转移不仅没有引发人们所担心的事情，它还由此赋予每一个物种独特的遗传优势，帮助它们在进化压力中生存下来。

本质上说，植物界的异花授粉和天然杂交同样属于基因的转移，并且不是一个或多个基因的转移，而是大批量基因的转移。

这个时候如果又有人提出，同一物种间的基因转移不算是转基因的话，那么发生农杆菌与甘薯间的基因转移，就是发生在微生物与高等植物间的天然转基因过程，同样也表明转基因可以自然发生。

现今转基因技术已在世界各国迅速兴起，越来越多科学家们都选择支持转基因，他们致力于应用转基因技术造福人类，并努力解决和预防可能出现的问题。

转基因技术的应用范围也从最早的医药方面，到现在广泛应用于农业、工业、能源领域和环境保护等。

其中转基因作物发展最快，具有抗病、抗虫、抗旱耐盐碱等优良性状的转基因作物正在大面积推广【5】。

因此人们应该理性地去看待，学会分辨一些报道的真实性。相信随着人类的进步和时代的发展，终有一天转基因安全性问题会得到彻底解决。

关键词： 转基因作物 基因转移 病毒基因

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