“再野生化”的转基因讨论

2015-06-04 | 作者: 刘杰 | 标签: 再野生化


印尼的农民在种植再野生化的杂交抗涝水稻


《纽约时报》健康版5月28日报道,本质上更回归自然的“再野生化”农业生物技术仍然会引发质疑。杂交育种费时费力,但快捷的转基因育种却会陷入繁复的监管之中,相较成本而言,有的育种家宁可选择杂交育种。

基因农业网刘杰编译
:如果许多人宁死也要反对,那么转基因生物这个概念就会被赋予很多含义。但是如果科学家把植物改良过程中丢失的基因重新整合到植物中去呢?

哥本哈根大学的一个研究小组提出,从植物的野生品种中克隆一个或者两个基因并将其整合到现在植物品种中,这样就可以赋予现代植物品种更优良的性状,比如抗旱性。

植物生物学家Micheal B. Palmgren提出了“再野生化”的概念,他们的这一提议发表在《Trends in Plant Science》上。

他们认为,最好的植物改良方式就是利用现代成熟的技术将有利或者不利的基因整合到基因组或者从基因组删除,以达到“精确育种”的目的。

如果一个食品被标识为非转基因的食品,那么它就不能含有其基因组本来不存在的基因,如来自于鱼的基因。但是Palmgren博士强调说如果来自于同一种植物的野生品种中的一个基因被用于“精确育种”则是可以的。

但欧洲的规则大不一样:转基因食品是由过程所决定,而不是产品本身。遗传工程的方法是明令禁止,即便被转入的基因是来自于同一种植物也不会被许可。这也就意味着“再野生化”精确育种所获得的食品可以在美国标识为非转基因食品,但是在欧洲却不行。

纽约城市大学一名对转基因无公共立场的法学教授认为问题的关键并不在于转基因在美国的定义——因为在美国对转基因没有法律解释,相反却是对“有机”的定义至关重要。

标识成有机的食品不能含有任何通过现代遗传技术转入的外来基因。对于利用精确育种的“再野生化”而言,问题的关键在于,食品是否有机取决于这些转入的基因是否被认定为外来的。

“这一问题显然是极易引起争论,”她说。

Brise Tencer是位于加州圣克鲁斯的有机农业研究基金的执行董事,她对支持不含转基因的食品会使人们更易接受精确育种这一观点心存怀疑。

“他们采用了一个听起来非常激动人心的词汇,但是转基因就是转基因,”Tencer女士说,“这并不是农民想要的东西,这也不是消费者所希望的东西,我并不认为这是一个理想方案。”

Charles Benbrook是华盛顿州立大学一名研究作物和土壤的兼职教授。他对精确育种的精确部分非常担心。他认为当一个新基因引入或者已存在的基因被沉默会对其他许多基因有意想不到的效应。其他科学家也认同他这种观点,但是他们强调研究人员会对这些植物进行严格测试,就像杂交育种时也会进行测试然后选择符合期望的品种一样。

丹麦的研究团队可能还没有从那些对转基因心存疑虑的公众那里得到回应,Benbrook博士说,“我想如果他们知道了公众的反应之后应该会很沮丧。”

Benbrook博士见证了五起针对食品公司将转基因的大豆、小麦或玉米标识为非转基因的集体诉讼。

加州大学戴维斯分校的植物研究人员Julian Schroeder认为将植物丢失已久的基因重新回复到植物中并不是一个新的想法。但是,相比于饱受质疑的转基因技术,科学家利用传统的育种方法是将现代植物与其近缘野生种进行杂交直至这些作物含有他们所希望获得的基因为止。这一繁琐的过程不可避免地将其他基因与目的基因一起引入到植物中,但是这种传统的方法“自然”一些。

例如,在2006年,科学家发现一个水稻的野生近缘种产量不高但是却非常耐渍。东南亚种植的水稻常常因雨季到来而被洪水淹没长达一周时间,这种情况下水稻往往会被淹死。

科学家发现了一个基因影响水稻的耐渍性。经过许多年的杂交育种之后,研究人员终于获得了含有野生水稻耐渍基因的水稻品种。现在这种耐渍的水稻已经被东南亚超过四百万农民种植。

现今传统种植或有机种植的许多植物都是通过强力的、不精确的方法选育而来。研究人员有意地利用化学试剂或者辐射来诱变植株,一次性改变了上千个基因,然后再来筛选诱变后的植株中是否有些具有他们感兴趣的性状。尽管这些植物是利用非自然的方法产生的,但是他们却可以用于有机种植。

Nina Fedoroff是宾夕法尼亚州立大学的一名植物学教授。她认为以下说法是极其荒谬的:化学和辐射诱变的植物是自然的,但是通过分子生物学的方法将野生植物的基因导入到同一物种却被认为是非自然的。她同时还认为,在不久的将来传统的杂交育种将不能满足人类的需求。

她特别提到中国科学家(指中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员高彩霞)最近选育出的一种可以抵抗真菌感染引起的锈病的小麦。她提到小麦是三千多年前产生的,它具有三种不同的基因组。科学家知道哪个基因敲出之后可以使得这种小麦抵抗锈病。但是由于小麦含有三种基因组,通过传统的杂交育种方法来敲出三个基因组上的特定基因几乎是不可能的。因此,科学家利用了CRISPR技术——一种基因编辑技术,成功地敲出了这个基因。

“他们并没有创造出一种转基因植物,”Federoff博士说,“他们只是敲除了令植物对锈病敏感的基因。”

研究人员此前进行过小麦与其野生种杂交的研究。Maarten Van Ginkel是这一项目的负责人,这一项目是在位于墨西哥的国际玉米与小麦遗传改良中心进行的。

“我们选育抗病、耐旱的小麦品种,”他说到,“这一方法起作用了,但是它有其缺点,你只能转移那些你期望获得的基因。”

当Van Ginkel博士进行目标性状的杂交选育时,他并不关心也不知道与这些性状相关的特定基因。但是在耐渍水稻的研究中,研究人员精确知道他们需要的是哪一个基因。然而,他们最终还是选择了杂交育种的方法,而并没有选择“精确育种”来改变植物。

当被问及到为什么不用“精确育种”的方法时,Schroeder博士的回答很简单——针对转基因作物有一系列的复杂的监管,但是当你利用杂交育种时,却是很多年之后才可以有品种在地里种植。

如果研究人员利用“精确育种”来将基因导入水稻中呢?

“那我们将陷入繁杂的监管过程中,”Schroeder说到。

作者:GINA KOLATA,原文链接: http://www.nytimes.com/2015/05/29/health/a-proposal-to-modify-plants-gives-gmo-debate-new-life.html?emc=edit_tnt_20150528&nlid=52632430&tntemail0=y&_r=0

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来源:基因农业网

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