使用抗病转基因植物会产生哪些农业安全问题?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-01
使用抗病转基因植物会对环境产生哪些影响?

(1)转基因的横向转移:基因的横向转移(horizontalgenetransfer)是以花粉和种子为介体实现的基因流动和扩散过程。转基因植物释放到田间以后,外源基因有可能水平转移到野生植物或微生物中,使之获得新性状。抗除草剂基因的水平转移可能使杂草获得抗药性,外源抗病基因的水平转移,有可能使杂草获得抗病性,按相似的途径,杂草的抗虫、抗逆能力也能得到显著增强。这一切都增加了杂草控制的难度。还有人担心随着转基因植物不断释放,转基因可能渗入野生植物基因库。据David等(2001)报道,玉米起源中心之一的墨西哥Oaxaca未种植过转基因玉米,最近的转基因玉米生产地在100km之外,但亦发现当地玉米已经渗入了转抗虫基因作物的相关DNA。
(2)选择标记基因的横向转移:多种抗生素的抗药性基因已用作选择标记基因,应用最多的是新霉素磷酸转移酶基因(NptII)和潮霉素磷酸转移酶基因(HPT)。这使人们担心此类抗药性基因是否会转移到当地细菌、真菌区系中,继而难以控制地在自然界扩散。已有报告称标记基因由植物转移到细菌,还发现在试验室条件下,转基因植物的HPT基因被黑根霉(Aspergillusniger)吸收。另一方面,通过个别案例的序列比较发现基因转移概率非常低(Niles等,1998)。对抗生素的抗药性转移到土壤微生物也并不是新事件,因为早已在农业微生物或土壤细菌中发现并非转基因来源的抗药性。

转基因植物的安全性包括农业生产安全性、环境安全性、食品和健康安全性等方面。对转基因植物的安全性的研究和评估,总体上侧重环境、食品和人类健康诸方面,引起了管理部门、公众和社会舆论的深切关注。此外,转基因抗病植物还广泛利用了病原物来源的基因,特别是病毒来源的基因,对农业生产带来了额外潜在风险。

使用抗病转基因植物,在带来巨大利益的同时,也可能有不利于农业生产的安全隐患,人们特别关心的主要有以下问题。

(1)载体系统的安全性:担心采用来源于病原物的载体系统,能继续危害植物。但经多方探讨,大多认为不会有此种风险。在使用致瘤土壤杆菌作为介体时,所用Ti质粒已经被“卸甲”,对植物不再有毒性,经大量转化试验和转基因植物田间栽培,没有发现致害作用。来自花椰菜花叶病毒的CaMV35S启动子,也没有有害作用。

(2)产生病原物新类型:转化病毒来源的基因,特别担心通过核酸重组、重配或病毒间协同作用等途径,产生病毒新株系、新病毒或新病害。

病毒核酸重组(nucleicacidrecombination)是自然界中病毒物种形成和进化的主要动力之一,自然发生的重组既有相同种类的同源重组,也有不同株系或不同种类之间的异源重组,还可发生病毒基因组RNA与寄主RNA的重组。现已证实植物病毒通过核酸重组,可以从转基因植物基因组中捕获病毒基因序列。用病毒的缺陷型突变体接种具有匹配病毒基因序列的转基因植物,则病毒通过重组从转基因获得缺失序列,而恢复野生型性状。

病毒基因组重配(genomereassortment)即拟重组(pseudo-recombination)发生于多分体病毒,亦是病毒新株系产生和适应植物抗病基因型的自然机制,并不因为寄主具有天然抗病性或转基因抗病性而有所区别。基因工程植株只有转移全基因组区段时,才可能发生新重配体,但通常并不这样操作。

不同病毒间的协同作用(synergism)是指两种病毒同时侵染寄主时,一种病毒协助另一种病毒,使发病加重的现象。

(3)改变病原物的流行学特性:在这一方面,主要是指异源包壳(heterologousencapsidation)的作用。所谓异源包壳是指一种病毒的核酸被相关病毒的衣壳蛋白所包被,或者被两种衣壳蛋白混合包被的现象。前者也称为异壳化(heteroencapsidation),后者则称为表型混合(phenotypicmixing)。异源包壳可扩大病毒的寄主范围,改变介体传毒专化性。

在自然条件下,不同病毒(株系)间可以发生异源包壳现象。一个著名的特例为,幽影病毒属(Umbravirus)成员完全依赖于黄症病毒CP包壳(Murant等,1995)。异源包壳可以改变病毒的介体专化性。例如,大麦黄矮病毒的MAV株系与RPV株系共同侵染时,RPV株系的核酸被MAV株系的外壳蛋白所包被,从而能够被原本是非介体的麦长管蚜传毒。

(4)转基因植物性状改变的影响:一般说来,转基因植物的形态不会有异于亲本品系。但偶尔也会因外源基因插入而出现异常形态,这是因为:第一,外源DNA插入可能激活插入座位附近的某些非活性植物基因(pleiotropiceffect);第二,转化的外源基因本身引发形态改变;第三,在组织培养和分化时发生无性变异。但是,变异植株可在田间试验或释放时通过选择而弃除,表型变化即使发生也不会造成多大危害。

转化抗菌蛋白基因的植物或转化Bt蛋白基因的植物,在整个生育期持续表达其抑菌或杀虫作用,发挥强大选择压力,有可能促使靶标病原菌或害虫对转基因植物产生抗性,使转基因植物失效。

植物在获得外源基因后有可能增强生存竞争性,在抗病性、生长势、越冬性、种子产量和生活力等方面优于非转基因植株。有人担心转基因植物在自然条件下有可能演变成农田杂草,入侵和占据其他植物的栖息地,破坏自然种群平衡,降低生物多样性,甚至产生严重的经济和生态上的后果。迄今除个别案例外,没有杂草化的趋势,但对那些原本具有杂草特性的植物如向日葵、油菜、草莓等在进行遗传转化时,应重视这一问题。

(5)对非靶标有益生物的影响:转化抗菌蛋白基因的植物对有益微生物,转化Bt杀虫蛋白基因的植物对有益昆虫会有直接或间接的不利影响。此类基因产物还可能随根部渗出物或随植物残体进入土壤,影响土壤生态系统和土壤内生物多样性。



  • 使用抗病转基因植物会产生哪些农业安全问题?
    答:(1)载体系统的安全性:担心采用来源于病原物的载体系统,能继续危害植物。但经多方探讨,大多认为不会有此种风险。在使用致瘤土壤杆菌作为介体时,所用Ti质粒已经被“卸甲”,对植物不再有毒性,经大量转化试验和转基因植物田间栽培,没有发现致害作用。来自花椰菜花叶病毒的CaMV35S启动子,也没有有...
  • 转基因植物的潜在风险有哪些?
    答:从总体上看,转基因植物的风险包括:①对人和动物健康的风险,即食品毒性、食品过敏性、病原微生物抗性。②对生态环境和农业的风险,即转基因及其产物在环境中的残留、目标生物对药物产生耐受性、增加农用化学品的使用、不可预知的转基因及其表达的不稳定性、产生超级杂草、作物营养价值下降、生物多样性下降...
  • 农作物转基因技术在现代农业中的应用存在哪些安全隐患
    答:一、是转基因技术对生物多样性的影响。现代农业过分强调以培育超级作物品种为目的的转基因技术的应用,使自然界种质资源遗传的均一性和贫乏性变得日趋严重。科学家提取 一种基因,把它移植到农作物上,可以使其对某类除草剂产生抗性,这样,在田中喷洒除草剂的时候,作物就不会受到影响。而这样会影响到...
  • 使用抗病转基因植物会对环境产生哪些影响?
    答:(1)转基因的横向转移:基因的横向转移(horizontalgenetransfer)是以花粉和种子为介体实现的基因流动和扩散过程。转基因植物释放到田间以后,外源基因有可能水平转移到野生植物或微生物中,使之获得新性状。抗除草剂基因的水平转移可能使杂草获得抗药性,外源抗病基因的水平转移,有可能使杂草获得抗病性,按...
  • 转基因植物的安全性包括
    答:转基因作物的种类主要有大豆、玉米、棉花和油菜,其性状主要是抗除草剂、抗虫、抗病等几类 。二、转基因植物的潜在危害 1、具有高产、抗性强的转基因植物品种不断地被推广,势必导致品种的单一化和贫化。2、转基因植物的目的基因发生逃逸,亦即通过异花授粉与野生近缘种杂交,可能产生新的杂草。3、转...
  • 转基因植物有哪些优点(转基因的作物对农民的好处例子)
    答:第一个转基因品种是烟草,是把一种抗病毒基因转到烟草里,中国是第一个把转基因烟草商业化的国家。转基因植物的优点但长久以来,人们对转基因农作物的质疑和批评声,从来就没有停止过。事实上,转基因作物主要具有三方面的优势。让植物具有保护性状植物与病虫害一起共同演化了四十几亿年,形成了自己的...
  • 转基因生物的安全?
    答:问题二:转基因生物的安全性 毫无疑问,植物转基因技术将为农业生产带来一场新的革命,它将为农作物的持续增产和解决全球人 *** 炸所造成的粮食危机做出巨大贡献。但也有人对这一技术持怀疑态度,认为目前人类还不能对它的潜在危险性做出正确的评价。因此,在大规模应用前有必要对转基因植物的安全性进行更深入的研究...
  • 转基因技术在农业生产上的用处,转基因技术的原理
    答:一、转基因技术在农业生产上的用途 1. 抗虫转基因植物 通过转入抗虫基因,植物能自身对抗害虫,减少杀虫剂使用。常用抗虫基因包括植物凝集素基因、淀粉酶抑制剂基因、Bt毒蛋白基因和蛋白酶抑制剂基因。2. 抗病转基因植物 通过转入抗病基因,植物能抵御病害,减少除草剂使用。已培育出的抗病转基因植物包括抗...
  • 赞成转基因生物与环境安全的原因和相关例子
    答:1.1 转基因生物对非目标生物的影响 释放到环境中的抗虫和抗病类转基因植物,除对害虫和病菌致毒外,对环境中的许多有益生物也将产生直接或间接的不利影响,甚至会导致一些有益生物死亡。1.2 增加目标害虫的抗性和进化速度 研究表明,棉铃虫已对转基因抗虫棉产生抗性。转基因抗虫棉对第一、第二代...
  • 利用转基因植物进行害虫防治的原理及其生态风险
    答:自然选育是一种简单易行的选育方法,可以达到纯化菌种,防止菌种退化,稳定生产,提高产量的目的。但是自然选育的效率低,因此经常要与诱变育种交替使用,以提高育种效率。(二) 诱变育种微生物的诱变育种,是以人工诱变手段诱变微生物基因突变,改变遗传结构和功能,通过筛选,从多种多样的变异体中筛选出产量高、性状优良的突变...