生物通报道:一个国际研究组开发出一种新型的水稻。这种水稻能够长的更好,并且比其他水稻用水更高效。VBI(Virginia Bioinformatics Institute)的Andy Pereira教授与印度、印尼、以色列、意大利、墨西哥和新西兰的研究人员一起鉴定、分析和利用了一种叫做HARDY的基因,该基因能够改善这种重要粮食作物的关键特征。这项研究的结果发表在最新的《PNAS》杂志上。
这项研究证实,HARDY能够促进水稻更有效地用水。众所周知,水稻比其他作物更喜水。它的用水量通常是其他粮食作物的三倍。在水资源稀缺的地区,种植能利用有限的水量来有效生成生物量(植物组织)的植物至关重要。HARDY水稻在干旱和非干旱条件下能够增加生物量。
研究人员发下,HARDY水稻在同样的水资源缺乏情况下,其生物量的增加比未改造的水稻多50%。
VBI的研究人员指出,这项跨学科研究项目包括了对两种植物的研究。首先,他们使用一种强大的筛选技术来研究大量的拟南芥,该植物具有对水和干旱的抗性。研究人员最终鉴定出了HARDY突变体。分子和生理研究显示,对水分利用效率的改善与HARDY基因有关。
接下来,研究人员将这种基因引入到水稻中,并分析了这种转基因改造的效果。结果发现,在水稻中,HARDY的作用方式似乎与在拟南芥中略微不同,但是它仍然能够改善水利用率和增加生物量。进一步的研究显示,HARDY能明显增加水稻光合作用的能力。(生物通雪花)
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种种迹象表明,到2005年,转基因稻米可能获得准生证,进而走上餐桌,中国有可能成为世界上第一个大面积种植转基因口粮的国家。这被认为有助于解决中国粮食安全,增加农民收入;但国内外一些人士担心,其中仍然潜藏着风险在过去近5年中,尽管试验田的面积在不断扩大,但中国没再给任何转基因作物发放准生证。考虑到2003年初,一场对转基因食品质疑的口水战,以及由此引发的公众恐慌,新的转基因作物得到批准的前景似乎还不明朗。
“2005年,情况可能会有重大转变。如果批准转基因水稻的商业化种植,中国将可能成为全世界第一个大面积种植转基因口粮的国家。”中科院遗传与发育生物学研究所的朱祯研究员告诉记者,他所领导的团队如今已完成了环境和健康的安全试验,如果运气好,明年,转基因水稻的商业化生产将瓜熟蒂落。
5年,转基因潜龙在田
转基因是什么?对公众来说,鱼的基因可以转给番茄,使番茄更易于保存;微生物的基因可以转到棉花上,使棉花具备抗虫的能力,这是很难理解的。
而早在20世纪80年代中期,我国的科学家就开始介入这种高难度的组合游戏了。比如番茄由于富含水分很不耐冻,科学家将生活在低温环境下的一种深海鱼的基因,移植到番茄细胞内,就培育成了耐冻的转基因番茄。
正如著名生物学家陈章良所言,在耗资百亿的“863”计划中,生物技术是排在第一位的。政府在开发转基因技术方面投入了数以亿计的资金,并于90年代末期迅速批准了一些转基因作物的商业化。正因为如此,我们已经吃上了这种含有鱼基因的番茄。
当时批准种植的转基因作物还包括,辣椒、甜椒、矮牵牛花、棉花。但从经济方面来看,迄今被批准的最为重要的商品是几种“Bt”棉花,它们引入了从苏云金芽孢杆菌中提取出的杀虫毒素基因。
1997年,中国政府批准美国孟山都公司开发的Bt棉花投入商业种植,不过两年,这种作物就蹿红为中国种植最多的转基因作物。它的神效在于,把细菌的基因转到棉花中去,这种细菌本身具有杀虫蛋白基因,这样,虫子一吃这种转基因棉就死,也不用再喷农药了。
随着BT抗虫棉的推广,我国的转基因作物的种植面积翻了3倍,成为世界第四大转基因作物播种国。农业,似乎已经走在通往转基因时代的大道上。
然而,从2000年开始,转基因技术走入了低谷,商业化审批中断,《农业转基因生物标识管理办法》出台,中国积极签署了《生物安全议定书》,种种迹象表明,中国正在效仿欧洲,苛刻对待转基因技术。
风向为什么而转变?朱祯研究员提到有关生物安全的“公众担忧”,以及对欧洲市场能否接受转基因产品的疑问。
但另一位不愿透露姓名的科学家告诉记者:美国孟山都公司的棉种价格数倍于中国自己研发的转基因棉种,但仍然垄断了中国57%市场,这跟他们先进的专利技术分不开。而本国的研究要跟上来,拥有自己的专利技术,还需要时间。换言之,中国应给自己的科技人员预留时间和空间。
与此同时,中国并没有放松对转基因的研究。2002年初国家就耗资1.4亿元投入了“中国农作物基因资源与基因改良工程”项目。
到2003年8月止,我国受理转基因安全试验申请1044项,批准777项,其中有446项完成中间试验,198项完成环境释放试验,55项完成生产性试验,73项完成食品安全性检测。
但是,从2000年至今再没有一项技术获准商业化种植。
水稻,一个突破口?
稻米占我国粮食总产量的40%,是过半中国人的主粮,因此在我国众多的生物技术的研究中心中,它都是主题。
其中,中科院遗传所朱祯牵头研究的转SCK基因抗虫水稻,华中农业大学张启发院士的BT抗虫水稻,中国农业科学院生物技术所贾世荣研究员的抗白叶枯病水稻领业界之先。
依据中国签署加入的《生物安全议定书》,获批商业化生产需要诸多项安全试验,朱祯团队可能是离商业化种植最近的。
“我们从1988年就开始为此做准备,1998年正式申请安全审批,到现在才走完了倒数第二步,剩下的就是等待农业部的批准了。”朱祯叹着气说,这项技术早在10年前就已经成熟了。
他所研究的转SCK基因(修饰豇豆蛋白酶抑制剂基因)抗虫水稻在湖北、福建已连续进行了6年大田试验。经鉴定,其对二化螟田间防治效果达90%~100%。为了节省时间,在进行生产试验的同时,这种转基因水稻的食品安全性检测同时进行。数百只小白鼠被分成两组,分别吃转基因水稻和常规稻三个月,而后做多项实验。据中国农业大学食品学院院长罗云波介绍,结果表明,转基因稻与常规稻无明显差异。
漫长的安全试验已经结束,朱祯表示,一旦重新发放“安全证书”批准商业化生产,水稻很有可能是第一个。