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轉基因種子
鎖定
轉基因技術是利用現代生物技術,將人們期望的目標基因,經過人工分離、重組後,導入並整合到生物體的基因組中,從而改善生物原有的性狀或賦予其新的優良性狀。
轉基因種子技術特點
轉基因技術被稱為“人類歷史上應用最為迅速的重大技術之一”。轉基因技術與傳統育種技術有兩點不同:第一,傳統技術一般只能在生物種內個體上實現基因轉移,而轉基因技術不受生物體間親緣關係的限制,可打破不同物種間天然雜交的屏障,擴大可利用基因的範圍;第二,傳統的雜交和選擇技術一般是在生物個體水平上進行,操作對象是整個基因組,不可能準確地對某個基因進行操作和選擇,對後代的表現預見性較差。
而轉基因技術所操作和轉移的一般是經過明確定義的基因,功能清楚,後代表現可準確預期。
由於轉基因技術與傳統技術的本質都是通過獲得優良基因進行遺傳改良,因此,將轉基因技術與常規育種技術緊密結合,能培育多抗、優質、高產、高效新品種,大大提高品種改良效率,並可降低農藥、肥料投入,在緩解資源約束、保障食物安全、保護生態環境、拓展農業功能等方面潛力巨大。
(1)減輕病蟲害危害,改善農業生態環境。全球轉基因技術的研發與應用表明,抗蟲和抗除草劑等轉基因作物的種植不僅在提高農作物產量方面成效顯著,而且在改善農業生態環境方面也顯示出巨大優勢。
培育抗病蟲、抗除草劑、抗旱、耐鹽鹼、養分高效利用等轉基因新品種,將顯著減少農藥、化肥和水的使用,有利於緩解環境污染,改善生態環境。
(2)降低生產成本,增加農民收入。由於轉基因新品種在高產、優質、低耗等方面的優勢,已使全球轉基因作物種植農户累計獲得經濟效益440億美元,農民增收25%左右。
抗除草劑轉基因大豆的應用,實現了免耕密植,種植模式發生了革命性變化。我國棉農也因種植轉基因棉花,每畝節本增收130元,農民累計增收250億元。
(3)拓展產業形態,提高產品附加值。目前,功能性和治療性轉基因食品、轉基因生物能源和環保產品相繼研發成功。
同時轉基因技術在醫藥領域也具有一定的優勢,以轉基因技術為主導的健康產業將逐漸成為世界經濟支柱性產業。
轉基因種子識別方法
生物光子輻射來自生物分子從高能態向低能態的躍遷,它是一個發生在“分子層次”的生命現象,所以“生物光子學(Biophotonics)”也常常被稱為“分子生物光子學(Molecular Biophotonics)”。這意味着生物光子輻射攜帶着有關生物分子組成和結構的信息。生物系統在分子層次的變化,能引起系統生物光子輻射行為的改變。
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事實上,從微觀機制上看,分子組成或結構的變化必然導致其量子狀態的變化(即能級的本徵態和本徵值的變化),從而引起光子輻射在強度、光譜分佈以及光子統計性質等方面的變化。從這個意義上講,轉基因技術所帶來的生物系統在分子層次的變化能夠在系統的光子輻射中反映出來,例如,轉基因(roundup—ready)的黃豆種子與對照樣品在自發光子輻射的光子統計熵的意義上就被明顯地區別開來(見圖8.13)。隨着轉基因技術的不斷髮展,所涉及的植物種子類型越來越多,除了作為食物的種子之外,最近還出現了花卉種子的轉基因處理,一個典型的例子是鬱金香花籽的轉基因處理。為了探索用生物光子技術識別轉基因鬱金香花籽的可能性,我們首先測量了普通鬱金香花籽的延遲發光,其原始數據顯示於圖12.19。可以看出鬱金香花籽的發光強度相當高,比大麥樣品Alex—is(圖12.14)還高出30%以上,特別是觀察值與理論期待值符合很好,參數A,B,C的值包含花籽的相關生理信息。
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轉基因種子是否可以留種
作物的留種與否,與是否採用轉基因技術無關。不能留種的作物大部分是採用雜交技術生產的,種植雜交第一代種子,需要年年配製雜交第一代種子用於大田生產。雜交第一代種所產的種子便是雜交第二代,如果將雜交第二代種子用於大田生產,田間長出的植株便出現嚴重分離,株型各異,抗蟲性能、產量、品質都大幅降低。由於遺傳學基本定律,雜交種後代會發生性狀分離,導致雜種優勢喪失,因此雜交種無法正常留種,農民每年必須購買新的雜交種子。
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隨着科學技術的進步,利用基因編輯技術敲除了其中4個水稻生殖相關基因,使雜交稻產生了無融合生殖性狀,併產生了與雜交稻一樣的克隆種子;團隊進一步檢測確定,通過克隆種子培育的子代植株與一代雜交稻高度相似。從而有望解決雜交水稻無法留種的問題。
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轉基因種子社會謠言
2012年9月,法國研究人員在國際學術期刊《食品和化學毒物學》雜誌(FoodandChemicalToxicology)上發表了聳人聽聞的研究:“轉基因玉米致癌”論文,稱用抗除草劑的NK603轉基因玉米餵養的大鼠,致癌率大幅度上升。這一度引發公眾對轉基因作物的恐慌,並且成為部分人士反對轉基因食品的重要證據。但是,這篇論文發表後不久,就遭到科學界質疑。11月29日,《食品和化學毒物學》雜誌出版方愛思唯爾集團(Elsevier)28日在美國宣佈,由於研究方法和結論皆存在嚴重問題,決定撤除這篇論文。
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歐洲三項曠日持久的研究結論駁斥了他的錯誤結論。但付出的代價巨大,歐洲這三項研究共計耗費1500萬歐元,約合1.13億元人民幣。
塞拉利尼的研究曾被反轉人士視為轉基因食品不安全,並用來反覆攻擊轉基因技術的一顆“重磅炸彈”。
“雖然該期刊最終撤回了其研究,但帶來了極其深遠的影響,反轉組織仍在繼續傳播塞拉利尼的結論,引發了人們對轉基因食品安全性的恐慌。”沈立榮説。
此後,歐洲啓動了三項研究,分別是歐盟資助的“轉基因生物風險評估與證據交流”項目(GRACE,為3個月與1年餵養試驗)和“轉基因作物2年安全測試”項目(G-TwYST,為3個月與兩年餵養試驗),以及法國的“90天以上的轉基因餵養”項目(GMO90+)。日前公佈的這三項研究結論均表明,試驗的轉基因玉米品種在實驗動物中沒有引發任何負面效應,沒有發現轉基因食品存在潛在風險,更沒有發現其有慢性毒性和致癌性相關的毒理學效應。
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- 參考資料
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- 1. (德)顧樵.生物光子學.北京市:科學出版社 , 2007.02:291
- 2. 農業部農業轉基因生物安全管理辦公室.《農業轉基因生物知識100問》:中國農業出版社,2011
- 3. 轉基因技術與傳統的雜交育種技術有何異同、優勢是什麼? .農業部官方網站[引用日期2021-08-23]
- 4. 法國轉基因玉米致癌事件 .農業部官方網站[引用日期2021-08-23]
- 5. “轉基因玉米致癌”論文因數據不足被撤稿-中新網 .中新網[引用日期2021-08-23]
- 6. 塞拉利尼“轉基因玉米致癌”論文被《食品和化學毒物學》撤稿 .觀察者網[引用日期2021-08-23]
- 7. 歐洲多項研究駁斥轉基因致癌論文 .農業部官方網站[引用日期2021-08-23]
- 8. 抗蟲棉不可自留種 .臨沂農業農村局[引用日期2021-08-23]
- 9. 我科學家成功克隆出雜交稻種子----中國科學院 .中國科學院[引用日期2021-08-23]
- 10. 揭穿轉基因五大流言--科技--人民網 .人民網[引用日期2021-08-23]