利用转基因植物进行害虫防治的原理及其生态风险

______Cindy? 2024-11-13 14:06:00

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植物转基因技术是指把从动物、植物或微生物中分离到的目的基因，通过各种方法转移到植物的基因组中，使之稳定遗传并赋予植物新的农艺性状，如抗虫、抗病、抗逆、高产、优质等。抗虫植物是转录的目的基因使植物能产生毒性蛋白（bt蛋白），能把害虫杀死。我们上次要求写一篇转基因植物的小论文，我写的就是生态风险。以下是文中的一部分。目前对于转基因植物对环境可能的影响主要有以下几个方面：1）转基因植物演变成农田杂草的可能性。2）外源抗( 杀) 虫基因的潜在危险。3）外源抗病毒基因可能引起新病原菌产生。4）转基因植物环境释放影响物种多样性。5）转基因植物对土壤生态系统的影响。6）作为外来种对物种组成的影响。7）可以作为净化污染的土壤。1 转基因植物演变成农田杂草的可能性。由于种内种间抗性基因的转移和互渗，而转基因植物被转入了抗虫、抗病、抗除草剂或对环境胁迫具有耐受性的基因,若释放到环境中可能通过传粉将这些转入的基因转移给其野生亲缘种或杂草，引起基因漂移流动。在自然环境中,如果野生亲缘种获得了这些抗逆基因,其表达的形状将对该野生植物种群及其与病、虫体天然种群间的相互作用产生一定影响。杂草一旦获得转基因植物的抗逆性状,将在农业生态系统中比其他作物具有更强的竞争力,严重影响其他作物的生长和生存。还有可能引起种子休眠期改变，种子萌发率提高，对有害生物和逆境的耐受性以及植物具有生长优势，当其它新的栖息地环境适应这些转基因植物发挥优势时，它们就可以入侵新栖息地杂草化。2 外源抗( 杀) 虫基因的潜在危险。杀虫蛋白基因大量应用，有可能使害虫产生抗性，在加大了农药使用量的同时，也加重环境污染，也可能由于某些对杀虫蛋白敏感类的优势害虫大量死亡，而非敏感类型便会取代敏感类型，发生寄主类型转移至转基因作物的现象。从而扩大了这类害虫的寄主范围，使其原先不重要的害虫类型升为主要害虫。3 外源抗病毒基因可能引起新病原菌产生。在自然环境下,植物病毒有可能进行遗传上的交流、病毒之间的重组或相似核苷酸之间的交换,导致新病毒的产生。在抗病毒转基因植株内,会发生转入的病毒衣壳蛋白(cp)基因与感染病毒的相关基因之间重组核苷酸或异源外壳转移,可能产生新的病毒。曾有报道,在室内花椰菜花叶病毒(camv)与转基因萝卜基因组中的camv基因发生了重组。在自然条件下,还存在着不同病毒(株系)间的异源包装现象。植物病毒间交换外壳蛋白,发生异源包装也可能使寄主范围扩大。在某些情况下,重组病毒可能会改变其生物学特征,可能会产生寄主范围改变了的病毒株。病毒重组后,产生了一种改变了寄主范围的新变种。4 转基因植物环境释放影响物种多样性。随着转基因植物的大量种植并在环境中逐渐稳定,转基因植物可能通过生态系统引发系列的影响。如,能够侵入非农作物栖息地的转基因作物,可能比其他植物有较好的竞争势,而取代原有的物种,最终导致区域植物组成的改变、生物多样性的降低,甚至使原有物种绝,结果使物种数目下降,继而引发一系列的链式反应,还会影响到以原先植物为食物的昆虫以这些昆虫为食物的鸟类或其他动物,以及依赖于被取代植物的微生物的分布等。此外由于外源基因对植物往往具有多效性,可能使植物的花蜜或花粉等对蜜蜂的吸引力或营养价值发生变化,影响到蜜蜂与植物的关系,进而对蜜蜂的行为和生存、植物间的生存竞争产生影响。研究表明,特别是些抗虫或抗病的转基因植物,除了对目标生物的影响外,对非目标生物、天敌或人类有何影还不十分清楚。虽然现在大多数试验并没有发现这方面的负面影响,但对这一领域人们知之甚少,所以对转基因植物要有一套完整的评价和管理体系。5 转基因植物对土壤生态系统的影响。研究表明,转基因植物可能会对土壤中的微生物、昆虫、软体动物等产生负面效应,进而对土壤环境的生态平衡产生长远的影响。这有可能降低植物的分解率,影响土壤肥力,以及土壤内和地面上的物种多样性。如带有几丁质酶的抗真菌的转基因植物,在其遗传分解时几丁质酶可以消化掉带有几丁质的菌根的细胞壁,使其个体死亡,从而减少土壤中菌根的种群,造成土壤凋落物不能被分解,营养流被阻断,整个生态系统的功能被阻滞。降低植物的自然分解率,影响土壤的肥力,影响土壤内的生物多样性。6 作为外来种对物种组成的影响。由于转基因植物中的外源基因可能来自植物、动物或微生物,因而转基因植物不同于传统的杂交育种技术得到的植物新品种。也就是说,转基因植物并非是天然存在的物种,它对生态系统的影响相当于一个外来种对某一生态系统的影响。建立在dna重组技术基础上的植物基因工程,目的是提高植物的品质和产量,增强抗病、抗杂草能力。基于上述理论,有的生态学家预测,由于转基因植物具有周围生境中其他物种所没有的抗性能力,它成为具有较强种内与种间竞争能力的优势种。在由转基因植物入侵所引发的群落演替过程中,原生稀有物种也许会因为竞争而消亡,从而改变原有的群落结构。7 可以作为净化污染的土壤。利用植物或植物与微生物的共生体系,清除环境中污染物，植物能忍耐和超量积累重金属不破坏生态环境和无二次污染等，对治理重金属污染土壤的全新技术。植物还可以降解和矿化多种多样的复杂有机物,但是目前机理还不是很清楚。其中文献的引用我就没标明，你若要文献我可以发给你。 20210311

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