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没有基因重组,就没有丰富多彩的农作物。地瓜就是一种天然的转基因植物

1已有 206 次阅读  2018-11-21 15:59

  说到转基因这个话题,首先有必要了解今天栽培的农作物是怎么来的。地球上最早的植物都是野生的。我们现在栽培的大多数农作物,就是野生植物经过人类长期驯化与人工选育的结果。从分子水平讲,在这个过程中,很多基因发生了突变、转移、重新组合。我们的祖先通过几千年的驯化选择和育种家上百年的遗传培育,才逐渐获得了现在种植的众多农作物新品种,有些甚至是新物种,例如小麦就是由三个不同的禾本科杂草天然杂交形成的六倍体新物种。
  最早的玉米果穗和籽粒都非常小。人类开始利用玉米之后,通过不断选育,逐步发生变化,成了现在的模样。在这个过程中,人类对自然发生的优良遗传突变加以选择与利用。今天的番茄比原始的大了几十倍甚至上百倍。科学家们发现,从原始的小番茄到今天栽培的大番茄,约有18个主要基因发生了变化。从最原始的醋栗番茄到樱桃番茄(现在吃的“圣女果”),这中间有5个基因发生了变化。从樱桃番茄到现在栽培的大型番茄,又有13个基因发生了变化。
  现在你看一株野生稻,就像一株野草,披头散发,茎秆呈匍匐状,籽粒不光细小,而且易落粒,结实后还没等收获就掉了。通过人工选育,那些穗子不落粒的、茎秆挺立的稻子植株被保留下来,逐步演变成今天的水稻。
  野生土豆在驯化的过程中,地下块茎比原来大了几十倍,形状变得更加规则。到西双版纳,还能找到野生黄瓜,圆圆的,非常苦。但经过反复杂交选育的黄瓜,就是我们今天常吃的黄瓜,已变成长长的,也不再有苦味了。
  介绍到这里,大家可能就明白了,如果没有对野生植物的长期驯化与人工选育,没有大自然中基因的突变、转移、重新组合,就没有现在琳琅满目、多姿多彩的农作物。纯粹自然的野生植物物种不仅产量有限,质量也可能十分低劣,如黄瓜是苦的,土豆是很小且不规则的,稻子还没收获种子就掉落地上……现在的转基因技术育种,只不过比传统育种的基因转移和重新组合,目的更为明确,时间变得更短,从原理上讲二者没有什么本质上的区别。
  其实,这种跨界的基因转移在大自然中也是存在的。科学家对全球的291个甘薯(山东俗称为“地瓜”)样品进行分析,在所有样品中都发现存在现在用于转基因的根癌农杆菌的基因(DNA)片段。说明人类食用的甘薯本身就是一种天然的从细菌中转过来的转基因植物,可能已经有几千年了。与现代的转基因技术相比,大自然中发生的基因转移过程不受我们控制,而今天农作物新品种培育时的转基因是在科学家的严格控制下进行的。(根癌农杆菌能在自然条件下趋化性地感染140多种双子叶植物或裸子植物的受伤部位,并诱导产生冠瘿瘤。引发冠瘿瘤的原因是,Ti质粒上的T-DNA上有8个左右的基因在植物细胞内表达,指导合成一种非常寻常的化合物冠瘿碱.进而引起转化细胞癌变。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。)
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