朱祯:转基因作物对生态环境的利弊分析

2013-09-02 | 作者: | 标签: 朱祯 生态环境

图kareneide.com

在带来巨大经济效益的同时,转基因作物的大面积种植对生态环境有什么有利作用,又有哪些潜在的不良影响呢?

耐药性问题

人们担心,长期种植抗虫转基因作物可能会使害虫逐渐适应而产生耐受性。这个问题的确有可能发生,在实验条件下一些害虫已经对转基因作物产生了耐受性,因此需要采取适当措施降低昆虫产生耐受性的几率,推迟产生耐受性的速度。比如,美国、加拿大、西班牙等国家的种植经验表明,把抗虫转基因作物与非转基因原作物按适当比例进行分区域种植,以非转基因作物充当“避难所”,可以有效减少昆虫耐受性的产生。另一个解决方案是同时使用Bt杀虫基因和其他类型的抗虫基因如豇豆胰蛋白酶抑制剂基因,可以使作物具有更广的抗虫谱和更强的杀虫效力,也能有效地延缓昆虫抗性的产生,因为昆虫必须对两种或更多抗虫基因同时具有抗性才能生存。其实,针对昆虫耐受性问题,任何转基因作物在推广前都会通过深入的生态调查进行长期论证,并提出相应的措施来减少昆虫耐受性发生的几率。总之,昆虫耐受性问题确实存在,但可以通过适当措施来加以解决。

害虫种群的变化

转基因抗虫棉在减少目标害虫的同时可能会导致其他次要害虫种群的数量增加。中国科学家研究表明,大面积种植抗虫棉大大减少了杀虫剂的用量,却给次要害虫盲蝽蟓的种群增长提供了温床,使其数量显著提高,在一些地区已成为棉田的主要害虫。尽管如此,在棉花生长期只要喷洒1~2次农药,就能够完全应付盲蝽蟓。如果不种植抗虫棉,每年至少要喷洒8~10次农药才能勉强控制棉铃虫,危害孰轻孰重不言自明。所以,类似于转基因抗虫棉离不开农药的说法只是一个噱头,因为种植转基因抗虫棉所需要喷洒的农药量远远少于非转基因棉花,权衡利弊,转基因棉花利远大于弊。

生态影响

此外,人们也对种植转基因作物给生态环境和生物多样性带来的影响感到担忧。比如,转基因作物的花粉可能会传播给非转基因原作物而使其受到外源基因的“污染”;转基因作物的花粉如果传播给田间杂草,有可能会产生所谓的“超级杂草”,这些例子就是人们常说的“基因漂移”问题。这可不是转基因作物的“专利”,种植常规育种培育出的农作物品种不也同样存在基因漂移现象吗?中国科学家在实验基地对转基因水稻的基因漂移现象进行详细研究表明,转基因水稻向非转基因水稻发生基因漂移的频率非常低,而随着转基因水稻与非转基因水稻之间的间隔距离由0.2米增至6.2米,发生基因漂移的频率由0.28%降至小于0.01%,远低于欧盟的标准(0.9%)。所以,只要采取一定距离的安全隔离措施,严格安全管理,转基因作物基因漂移问题完全可以解决。

在物种多样性方面,抗虫转基因作物可能会影响目标害虫外的其他昆虫,改变它们在农业生态系的种群数量。这个问题确实存在,但它所产生的影响有弊更有利。例如,中国科学家调查了实验基地种植抗虫转基因水稻对一些常见节肢动物的影响,发现与非转基因水稻种植区域相比,种植抗虫转基因水稻的区域中水稻害虫的种群密度显著降低,而中性昆虫和害虫的天敌明显增加,对稻田生态系统表现出有利影响。又如,在种植抗虫棉的农田中,增加的不只是次要害虫盲蝽蟓,还有瓢虫、草蛉和蜘蛛等棉蚜虫的天敌,后者可以有效控制棉蚜虫的危害。如果种植常规品种,需要多喷洒几次农药,而使用农药又何尝不会影响到其他中性昆虫和有益昆虫呢?而且农药的影响远比种植转基因作物的影响要大很多。所以,这个问题在农业实践中不可避免,但与使用农药相比,种植转基因作物对其他昆虫的影响更小。

诸多保护生物多样性的措施能够把转基因作物的负面影响降到最低。目前,中国已经采取了就地保护(建立自然保护区)、迁地保护(植物园)以及建立农作物遗传资源种质库、植物基因库等措施。目前已经建立了植物园体系,而建成的自然保护区面积占国土面积的15%左右,在昆明建立的种子库已经收集保存各类野生生物种质资源8 444种,共74 641份,被称为中国的植物“诺亚方舟”。

种植转基因作物对农业生态环境也可能存在一些潜在影响,但是负面影响显然远远低于目前的“化学农业”,“生物农业”才是未来的发展方向。十几年来种植转基因作物的实践表明,转基因作物的种植在改善农业生态环境方面显示出巨大的优势。种植抗虫、抗除草剂、抗旱、耐盐碱等转基因作物,显著减少了农药、化肥的用量,改善了农业生态环境。

总之,转基因作物对生态环境的影响有利也有弊,但利大于弊,在农业实践中,我们应该扬其长而避其短,通过加强管理和科学种植降低其不利影响,这样就能减少风险,提高效益,使转基因作物更好地为中国农业生态环境和可持续发展服务。(作者朱祯为中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员,原文发表于《生物技术进展》,有删改)

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