轉基因木瓜的成長史,轉基因現狀的一個縮影

轉基因究竟是好是壞,一直都在爭論不休。

由此還延伸出許多有趣的調侃,有人就覺得轉基因這個名字不好。

要是起一個「分子雜交育種技術」,一知半解的人可能反而會追捧這個技術。

就像無籽西瓜要是叫「不孕不育西瓜」,願意吃的人必然也是寥寥無幾。

傳統的雜交育種是將兩個物種或品種雜交,從無數可能性中選擇其中一種培育。

而分子雜交育種技術,是建立在分子水平上,精準地引入唯一一條基因。

這種技術的運用最早可追溯到1983年,為了對抗煙草病毒完成的轉基因煙草。

而且,有一種轉基因作物我們不知不覺吃下了很多的水果——木瓜。

市面上90%都是轉基因的木瓜

木瓜*一直廣泛種植於熱帶、亞熱帶地區。

果實中富含維生素A、C,一個木瓜就足以滿足一個成年人的每日所需。

未成熟的青木瓜還能提取木瓜蛋白酶,在藥品或食品工業都大有作為。

最重要的是,木瓜投入小,年初種植年末收成,種子還能繼續種植,絕對是脫貧致富之良方。

*註:木瓜是真雙子葉植物,待過薔薇科,後來獨立劃為番木瓜科。1981年的時候還在堇菜目,1998年又被划到了十字花目。當個木瓜真的不容易。

正因如此,20世紀40年代時,木瓜產業成了夏威夷主要的經濟作物。

瓜農靠著種植木瓜發財致富奔小康,這樣的好日子僅僅維持了20年。

瓜農們不約而同地發現,木瓜表面出現黃色的環狀斑,原本不錯的賣相也變得畸形。

不僅如此,葉片也發生扭曲,樹榦和葉柄上出現條紋狀油漬或水漬。

這樣醜陋的木瓜還怎麼賣錢?木瓜又不耐儲藏,留著自家吃也不行。

第二年種下的木瓜情況更糟,偌大的木瓜地只有寥寥幾株倖存了下來,真是一年不如一年。

嚴重的作物疾病大多如此,全部剷除再種植如果還生長不出健康植株,只能連土地一併放棄。

瓜農們最終放棄了經營多年的瓜地,集體遷移到未受感染的Puna地區。

左圖受災前,右圖受災後

科研人員調查木瓜的病狀後,很快鎖定了「木瓜環斑病」

木瓜環斑病是由番木瓜環斑病毒(PRSV)導致,原多發於南美,通過蚜蟲傳播

PRSV本身是一種變異性很強的RNA病毒,發展至今,全世界已經有著幾十種毒株。

當時為了控制病情擴散,研究人員嘗試如隔離病株、控制蚜蟲、接種疫苗等方法,效果都不理想。

科研人員意識到,事情變得麻煩了。

PRSV

果不其然,在距離Puna生產區大約19英里的地區再次發現PRSV。

病毒正在以肉眼可見的速度,向夏威夷木瓜產業最後的希望伸出魔爪。

與此同時,世界各地都發現了PRSV的身影,中國南方多個產區成了重災區、東南亞產值大幅下降、澳洲更是毫無抵抗力地犧牲在這次木瓜病毒大流行中。

蚜蟲

與病毒抗爭對我們而言,早已是刻進基因里的本能。

我們的免疫系統與病毒這對老冤家,進行了長達數十億年的抗爭。

但是,植物並不具備像人類和動物那樣的免疫系統,勝負在感染時就決定了。

只有一種有效方法,那就是作物自身就具備抗蟲、抗病的基因。

一般在傳統育種的背景下,可以通過雜交選育出抗病新品種。

但木瓜是典型的經濟作物,性狀更多表現出人類的需求:更高的產量、更甜的口味、更好的外形、更統一的產出時間。

木瓜在人類一代一代的培育下早就失去了對自然的適應性,抗病品種的選育只能與野生木瓜進行雜交。

熱帶番木瓜樹

確實存在帶有抗病基因的野生木瓜品種,但是來自夏威夷大學的曼斯哈特博士曾試圖將兩者進行雜交,效果卻不太理想。

擁有抗病基因的雜交品種卻失去了繁殖後代的能力,或許不斷試錯後可以產生合適的品種。

只是漫長的培育真的能解決迫在眉睫的災難嗎?

左為雜交育種,右為轉基因

直到1987年,研究人員已經嘗試了許多方法,結果都不盡人意。

經過深思熟慮,研究人員決定嘗試一下前衛的轉基因技術。

就在一年前,另一個實驗組成功將「煙草花葉病毒」的衣殼蛋白轉入普通煙草,轉基因煙草因而對病毒的抗性提高60%。

這種類似於人類疫苗的抗病機理被稱作「交叉保護」。

作物學家Kinney在1929年,首次發現相同植物病毒之間存在著干擾現象。

於是一些學者開始提出一種設想:能不能用弱毒系感染植株,用以防治植株病毒病?

22年後的報道印證這個設想,柑桔感染柑桔衰退病*的弱毒系後,能有效保護植株感染強毒系。

*註:柑橘衰退病的病原是一種線狀病毒(Citrus tristeza virus),根據寄主的病狀表現,有致病力強弱不同的2個株系。

柑橘衰退病

植物受到弱毒株的感染後,會在體內產生類似抗體的免疫球蛋白。

不僅如此,病毒似乎深知「一山不容二虎」的道理,弱毒株的外殼蛋白自身也會阻礙強毒株侵染細胞。

在多重作用之下,交叉保護便提高了作物的抗病性。

一般來說,弱毒苗是在受害嚴重的田間植株中找到,也可以通過高溫處理或是化學誘變。

而隨著轉基因技術的發展,直接將病毒外殼蛋白轉入作物中一樣可以觸發交叉保護。

轉基因煙草便是通過這個方法實現交叉保護提高抗病性,那木瓜是不是也一樣可以?

確定了抗性的木瓜品系

研究人員嘗試將PRSV的衣殼蛋白編碼基因轉入木瓜基因中,並成功檢測到木瓜內該蛋白的表達。

隨後他們進行了病毒感染實驗,轉基因木瓜成功表現出了對PRSV的抗性,該品種被命名為Sunup(日出)。

不久,他們又培養出了兼具高產和抗病性的新品種——Rainbow(彩虹)。

Rainbow品系

或許感受到了人類的挑釁,1995年時PRSV再度大範圍爆發。

傳統木瓜幾乎全部被感染,但Rainbow卻用它又大又沉的果實宣告贏得了這場戰爭的勝利。

隨後又經過三年的安全試驗,轉基因木瓜種植終於得到了世界的認可。

曾經對「轉基因」這一標籤感到恐懼而拒絕進口Rainbow的日本,也在2011年12月擁抱了轉基因木瓜。

我國也同樣選擇接納木瓜,還憑藉自己的技術克服PSRV威脅問題,恢復了木瓜「嶺南佳果」的美譽

非轉基因木瓜和抗病毒木瓜

只是正當國外紛紛張開雙臂迎接轉基因時,夏威夷卻要禁止轉基因了。

2013年5月,禁止轉基因作物的法案首次在夏威夷上提出。

法案獲得多數人的支持,轉基因生物帶來諸多弊病的說法實在深入人心。

他們宣揚的害處多得驚人,誘發大鼠癌症、小兒過敏增加、超級雜草失控、遺傳污染、農藥過度使用、蜜蜂和蝴蝶陸續消失等等不一而足。

威爾女士,禁令鐵杆支持者之一

圍繞轉基因的爭論剎那爆發,許多人在這之前甚至不清楚轉基因為何物。

尤其是對法案有著決定性的九名議員,幾乎是深陷這場漩渦之中。

在這抵制轉基因的熱潮中,有關轉基因的消息鋪天蓋地,一個議員如何站隊幾乎決定了他未來的道路。

如此壓力之下,多數人選擇支持「無轉基因生物綠洲」。

議員伊拉甘先生對此事態度始終搖擺

島上最為迷茫的,恐怕是那些種植木瓜的瓜農們。

他們經歷過幾近絕望的PRSV大流行,那是他們這一群人的共同記憶。

正因為種植轉基因木瓜,他們的果園才得以幸免於難。

而如今作為實際受益者,他們被當做罪犯,微弱的聲音根本傳不到議員耳朵里。

夏威夷大學的生物學家同樣感到不知所措。

他們一直在敦促議會,希望他們能將全球科學界的共識納入考慮範圍。

眾多的研究報告也證明了,所謂大鼠癌症、小兒過敏都不過是拙劣的騙局。

可惜被描繪成利益相關者的他們,已經無法給出「足夠公正」的研究報告了。

選擇支持轉基因的人們

幾乎沒有聲音蓋得過法案支持者的呼聲,無論瓜農還是科學家。

這項禁令最終以6:3獲得批准,市長於2013年12月5日簽署了法案。

唯一的仁慈是,對於在法案制定前就種下轉基因木瓜的果農們,只需繳納100美元的年費即可繼續種植Rainbow品種。

但果農協會的負責人Sibucao只感到無力:法案醜化了所有的轉基因食品,木瓜再也賣不出去了。

會議事務廳內正在進行裁決

法案支持者贏得了這場勝利,他們再也不用擔心科學家過分的自信帶來惡果,也不用害怕科技公司再次凌駕於人民之上。

好比20世紀盛行的DDT,原本迅速殺死蚊蟲的特效藥,最終因為濫用成了懸在頭頂的殺豬刀。

或許是這樣一件又一件的科學公案,科學家失去公信力,才讓輿論凌駕於科學。

如果不將問題上升到哲學高度,轉基因或許也沒那麼討厭。

回望歷史,愛爾蘭曾因為過度依賴馬鈴薯,突然爆發的馬鈴薯晚疫病奪走了這個國家7年的糧食,上百萬人活活餓死。

19世紀初,法國突然爆發的葡萄根瘤蚜險些斷送了法國的葡萄酒產業,近三分之二的葡萄園荒廢。

至今仍讓人擔憂的香蕉滅絕問題還未解決,能在土壤中存活達20年的鐮刀菌,隨時準備奪走美味的香蕉。

轉基因還能為這些事情獻上一份力,但人們的厭惡遮蔽了它的優點。

愛爾蘭大饑荒

對於不可知的未來,畏懼和抵觸只是人之常情。

但若是決意毀滅一件事物,卻從未平和地了解過它,那也只是盲目隨行罷了。

盲目又何嘗不是一種惡?

*參考資料

AMY HARMON, A Lonely Quest for Facts on Genetically Modified Crops.

Dennis Gonsalves, Transgenic Virus Resistant Papaya: From Hope to Reality for Controlling Papaya Ringspot Virus in Hawaii.

新語絲, 轉基因木瓜:一個命運多舛的轉基因作物先鋒.


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