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木瓜繁育歷史－－-轉(zhuǎn)基因
點(diǎn)擊次數(shù)：294 發(fā)布時(shí)間：2017/3/22
齊一生物-農(nóng)殘快速檢測(cè)試劑盒廠家
木瓜對(duì)人體有眾多好處，但由于木瓜生長(zhǎng)時(shí)容易受到病毒的侵害，產(chǎn)量受到很大的影響。1948年，一種名為木瓜環(huán)斑病毒（PRSV）在美國(guó)夏威夷被發(fā)現(xiàn)，PRSV來(lái)勢(shì)兇猛，傳播迅速，可以說(shuō)只要有種植番木瓜的地區(qū)，就會(huì)存在PRSV。被PRSV感染的木瓜葉片褪綠、畸形、變小，果實(shí)含糖量低、風(fēng)味差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)致木瓜減產(chǎn)八九成。之后包括我國(guó)南方多個(gè)省份在內(nèi)的木瓜種植地也成為感染PRSV的重災(zāi)區(qū)。但PRSV侵害的范圍廣、源頭難以追溯，在應(yīng)對(duì)上存在很大的困難。
在傳統(tǒng)育種背景下，多采取選育抗病新品種，結(jié)合栽培技術(shù)進(jìn)行綜合防治的措施，但成效不佳。因?yàn)槟竟显耘嗥贩N中缺乏抗性資源，而野生木瓜中的抗性資源，很難通過常規(guī)的雜交方法轉(zhuǎn)移到木瓜栽培品種中。
上世紀(jì)20年代末，人們發(fā)現(xiàn)了一種有效防治植物病毒病的方法，即通過對(duì)植物接種弱毒株病毒使植物能抵抗木瓜對(duì)人體有眾多好處，但由于木瓜生長(zhǎng)時(shí)容易受到病毒的侵害，產(chǎn)量受到很大的影響。1948年，一種名為木瓜環(huán)斑病毒（PRSV）在美國(guó)夏威夷被發(fā)現(xiàn)，PRSV來(lái)勢(shì)兇猛，傳播迅速，可以說(shuō)只要有種植番木瓜的地區(qū)，就會(huì)存在PRSV。被PRSV感染的木瓜葉片褪綠、畸形、變小，果實(shí)含糖量低、風(fēng)味差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)致木瓜減產(chǎn)八九成。
之后包括我國(guó)南方多個(gè)省份在內(nèi)的木瓜種植地也成為感染PRSV的重災(zāi)區(qū)。但PRSV侵害的范圍廣、源頭難以追溯，在應(yīng)對(duì)上存在很大的困難。
在傳統(tǒng)育種背景下，多采取選育抗病新品種，結(jié)合栽培技術(shù)進(jìn)行綜合防治的措施，但成效不佳。因?yàn)槟竟显耘嗥贩N中缺乏抗性資源，而野生木瓜中的抗性資源，很難通過常規(guī)的雜交方法轉(zhuǎn)移到木瓜栽培品種中。
上世紀(jì)20年代末，人們發(fā)現(xiàn)了一種有效防治植物病毒病的方法，即通過對(duì)植物接種弱毒株病毒使植物能抵抗強(qiáng)毒株病毒，這就像人類注射疫苗以預(yù)防疾病。這種方法在植物界被稱為“交叉保護(hù)”。“交叉保護(hù)”曾經(jīng)在美國(guó)佛羅里達(dá)、夏威夷等地區(qū)的木瓜育種中得到很好的推廣應(yīng)用。但是經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用交叉保護(hù)過程中弱毒株有突變?yōu)閺?qiáng)毒株的可能性，而對(duì)所有的植株逐一接種也是一項(xiàng)工程量巨大的事情。在這種情形下，科學(xué)家們需要一個(gè)更加有效，也更加經(jīng)濟(jì)、便捷的木瓜抗病毒防治措施。
1986年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)把煙草花葉病毒的外殼蛋白基因轉(zhuǎn)入煙草，可以得到交叉保護(hù)相似的效果，使煙草擺脫了病毒的侵襲，成功獲得了世界上例抗病毒轉(zhuǎn)基因植物，這給研究抗病毒木瓜品種的科學(xué)家們帶來(lái)了新的思路。經(jīng)過科學(xué)家們的努力，抗PRSV的轉(zhuǎn)基因木瓜誕生了。
那么，轉(zhuǎn)基因木瓜到底如何操作的呢？不同地區(qū)的PRSV株系具有很高的變異性和多樣性。不同的毒株對(duì)于木瓜的侵染也存在著差異，因而，在通過轉(zhuǎn)基因到木瓜時(shí)，必須要考慮木瓜的地域性。即根據(jù)木瓜的生長(zhǎng)環(huán)境，選取特定的病毒基因組序列，并通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)導(dǎo)入木瓜，使木瓜產(chǎn)生抗性以抵抗病毒。
具體而言，轉(zhuǎn)基因木瓜到底是怎么樣達(dá)到抗病毒作用呢？是由于轉(zhuǎn)入的病毒基因組序中含有小段的雙鏈RNA，可以與病毒繁殖擴(kuò)增的關(guān)鍵基因DNA序列匹配，匹配后可以使病毒不再具備繁殖擴(kuò)散的功能，因而成功起到抗病毒作用。
當(dāng)然，抗病毒轉(zhuǎn)基因木瓜的安全性也是大家所關(guān)心的問題�？茖W(xué)家們所轉(zhuǎn)入的病毒基因組序列是否有害，留在人體內(nèi)不走了呢？
實(shí)際上，我們所吃的水果是由一系列的RNA和DNA組成的，我們?cè)跀z入這些RNA和DNA之后，人體會(huì)把它們剪切為一群堿基，再為人體細(xì)胞所用，并不會(huì)對(duì)人的身體產(chǎn)生任何傷害。就轉(zhuǎn)基因木瓜而言也是如此。在攝入人體內(nèi)后RNA和DNA同樣會(huì)被分解。
此外，科學(xué)家們還通過一系列研究表明，轉(zhuǎn)基因木瓜并不會(huì)改變木瓜園藝性質(zhì)，并且對(duì)植物和土壤中包括其他作物、動(dòng)物和微生物等非目標(biāo)生物體不產(chǎn)生任何影響。同時(shí)，與傳統(tǒng)木瓜相比，轉(zhuǎn)基因木瓜可溶性固體和其他成分的含量相當(dāng)，不具有已知蛋白質(zhì)過敏原或毒素的典型特征，除病毒抗性外，與常規(guī)木瓜實(shí)質(zhì)等同。
安全的抗病毒轉(zhuǎn)基因木瓜除了能夠達(dá)到基礎(chǔ)性的抗病毒效果，還有一些什么樣的附加優(yōu)勢(shì)呢？
過量使用農(nóng)藥不僅對(duì)環(huán)境有害，造成土壤、水源、大氣等資源污染，還會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人體健康，包括食用人群的健康和長(zhǎng)期暴露在農(nóng)藥中農(nóng)民的健康。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球平均每分鐘就有二至三人因農(nóng)藥而中毒，每年有超過兩萬(wàn)的農(nóng)民因農(nóng)藥中毒而死亡。
轉(zhuǎn)基因木瓜的誕生，從根本上解決了PRSV的威脅，極大地緩解了傳統(tǒng)品種種植中農(nóng)藥過量使用的問題，減輕環(huán)境污染的同時(shí)也豐富了人類對(duì)木瓜品種的選擇。此外，由于轉(zhuǎn)基因木瓜抗病毒效果明顯，產(chǎn)量得以保證，可以有效減少木瓜的種植用地。因此，種植轉(zhuǎn)基因木瓜，是在保證安全前提下，實(shí)現(xiàn)成本*小化的*佳選擇。
由于轉(zhuǎn)基因木瓜抗病毒成效顯著，已經(jīng)得到了部分木瓜主要種植國(guó)家的認(rèn)可。美國(guó)是世界范圍內(nèi)*早批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因木瓜商業(yè)化種植的國(guó)家，其研發(fā)的“日出”和“彩虹”兩種轉(zhuǎn)基因木瓜品種早在1998年就已經(jīng)通過審批進(jìn)行大面積的生產(chǎn)種植，迄今已有近20年歷史。
我國(guó)也已批準(zhǔn)了抗PRSV轉(zhuǎn)基因木瓜——“華農(nóng)1號(hào)”商業(yè)化種植。“華農(nóng)1號(hào)”轉(zhuǎn)基因木瓜是由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)自主研發(fā)的。經(jīng)過對(duì)“華農(nóng)1號(hào)”轉(zhuǎn)基因木瓜長(zhǎng)達(dá)7年的環(huán)境與食品安全評(píng)估，在得出其除病毒抗性外，與傳統(tǒng)木瓜具有相當(dāng)?shù)牡刃越Y(jié)論后，我國(guó)于2006年向“華農(nóng)1號(hào)”轉(zhuǎn)基因木瓜頒發(fā)生產(chǎn)應(yīng)用安全證書，批準(zhǔn)其在我國(guó)廣東省推廣種植，并且種植面積逐年擴(kuò)大。至2009年，“華農(nóng)1號(hào)”轉(zhuǎn)基因木果種植面積占廣東省木瓜種植面積的95％。
牙買加、泰國(guó)以及我國(guó)臺(tái)灣也已經(jīng)成功完成了抗PRSV轉(zhuǎn)基因木瓜的田間試驗(yàn)階段，商業(yè)化種植指日可待。澳大利亞、菲律賓、馬來(lái)西亞以及越南等國(guó)家也已在2008年進(jìn)入抗PRSV轉(zhuǎn)基因木瓜的田間試驗(yàn)階段。轉(zhuǎn)基因木瓜在市場(chǎng)中被廣泛接受。加拿大是世界第三大木瓜進(jìn)口國(guó)，其于2003年已批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因木瓜進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，成為個(gè)批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因木瓜進(jìn)口的國(guó)家。就連一向?qū)D(zhuǎn)基因產(chǎn)品持消極態(tài)度的日本也于2010年向轉(zhuǎn)基因木瓜打開了進(jìn)口大門�？梢哉f(shuō)，轉(zhuǎn)基因木瓜已經(jīng)在全球范圍內(nèi)逐漸得到了認(rèn)可。
當(dāng)然，除了實(shí)現(xiàn)對(duì)PRSV的抗性，科學(xué)家們還試圖利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)使木瓜實(shí)現(xiàn)其他對(duì)人類具有價(jià)值的用途，例如通過基因操作實(shí)現(xiàn)木瓜用作食用疫苗，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)減少木瓜在運(yùn)輸途中損壞等等。轉(zhuǎn)基因技術(shù)與木瓜育種的結(jié)合，未來(lái)也許會(huì)產(chǎn)生更多有益于人類的成果，讓我們拭目以待。
這就像人類注射疫苗以預(yù)防疾病。這種方法在植物界被稱為“交叉保護(hù)”。“交叉保護(hù)”曾經(jīng)在美國(guó)佛羅里達(dá)、夏威夷等地區(qū)的木瓜育種中得到很好的推廣應(yīng)用。但是經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用交叉保護(hù)過程中弱毒株有突變?yōu)閺?qiáng)毒株的可能性，而對(duì)所有的植株逐一接種也是一項(xiàng)工程量巨大的事情。在這種情形下，科學(xué)家們需要一個(gè)更加有效，也更加經(jīng)濟(jì)、便捷的木瓜抗病毒防治措施。
1986年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)把煙草花葉病毒的外殼蛋白基因轉(zhuǎn)入煙草，可以得到交叉保護(hù)相似的效果，使煙草擺脫了病毒的侵襲，成功獲得了世界上例抗病毒轉(zhuǎn)基因植物，這給研究抗病毒木瓜品種的科學(xué)家們帶來(lái)了新的思路。經(jīng)過科學(xué)家們的努力，抗PRSV的轉(zhuǎn)基因木瓜誕生了。
那么，轉(zhuǎn)基因木瓜到底如何操作的呢？不同地區(qū)的PRSV株系具有很高的變異性和多樣性。不同的毒株對(duì)于木瓜的侵染也存在著差異，因而，在通過轉(zhuǎn)基因到木瓜時(shí)，必須要考慮木瓜的地域性。即根據(jù)木瓜的生長(zhǎng)環(huán)境，選取特定的病毒基因組序列，并通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)導(dǎo)入木瓜，使木瓜產(chǎn)生抗性以抵抗病毒。
具體而言，轉(zhuǎn)基因木瓜到底是怎么樣達(dá)到抗病毒作用呢？是由于轉(zhuǎn)入的病毒基因組序中含有小段的雙鏈RNA，可以與病毒繁殖擴(kuò)增的關(guān)鍵基因DNA序列匹配，匹配后可以使病毒不再具備繁殖擴(kuò)散的功能，因而成功起到抗病毒作用。
當(dāng)然，抗病毒轉(zhuǎn)基因木瓜的安全性也是大家所關(guān)心的問題�？茖W(xué)家們所轉(zhuǎn)入的病毒基因組序列是否有害，留在人體內(nèi)不走了呢？
實(shí)際上，我們所吃的水果是由一系列的RNA和DNA組成的，我們?cè)跀z入這些RNA和DNA之后，人體會(huì)把它們剪切為一群堿基，再為人體細(xì)胞所用，并不會(huì)對(duì)人的身體產(chǎn)生任何傷害。就轉(zhuǎn)基因木瓜而言也是如此。在攝入人體內(nèi)后RNA和DNA同樣會(huì)被分解。
此外，科學(xué)家們還通過一系列研究表明，轉(zhuǎn)基因木瓜并不會(huì)改變木瓜園藝性質(zhì)，并且對(duì)植物和土壤中包括其他作物、動(dòng)物和微生物等非目標(biāo)生物體不產(chǎn)生任何影響。同時(shí)，與傳統(tǒng)木瓜相比，轉(zhuǎn)基因木瓜可溶性固體和其他成分的含量相當(dāng)，不具有已知蛋白質(zhì)過敏原或毒素的典型特征，除病毒抗性外，與常規(guī)木瓜實(shí)質(zhì)等同。
安全的抗病毒轉(zhuǎn)基因木瓜除了能夠達(dá)到基礎(chǔ)性的抗病毒效果，還有一些什么樣的附加優(yōu)勢(shì)呢？
過量使用農(nóng)藥不僅對(duì)環(huán)境有害，造成土壤、水源、大氣等資源污染，還會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人體健康，包括食用人群的健康和長(zhǎng)期暴露在農(nóng)藥中農(nóng)民的健康。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球平均每分鐘就有二至三人因農(nóng)藥而中毒，每年有超過兩萬(wàn)的農(nóng)民因農(nóng)藥中毒而死亡。
轉(zhuǎn)基因木瓜的誕生，從根本上解決了PRSV的威脅，極大地緩解了傳統(tǒng)品種種植中農(nóng)藥過量使用的問題，減輕環(huán)境污染的同時(shí)也豐富了人類對(duì)木瓜品種的選擇。此外，由于轉(zhuǎn)基因木瓜抗病毒效果明顯，產(chǎn)量得以保證，可以有效減少木瓜的種植用地。因此，種植轉(zhuǎn)基因木瓜，是在保證安全前提下，實(shí)現(xiàn)成本*小化的*佳選擇。
由于轉(zhuǎn)基因木瓜抗病毒成效顯著，已經(jīng)得到了部分木瓜主要種植國(guó)家的認(rèn)可。美國(guó)是世界范圍內(nèi)*早批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因木瓜商業(yè)化種植的國(guó)家，其研發(fā)的“日出”和“彩虹”兩種轉(zhuǎn)基因木瓜品種早在1998年就已經(jīng)通過審批進(jìn)行大面積的生產(chǎn)種植，迄今已有近20年歷史。
我國(guó)也已批準(zhǔn)了抗PRSV轉(zhuǎn)基因木瓜——“華農(nóng)1號(hào)”商業(yè)化種植。“華農(nóng)1號(hào)”轉(zhuǎn)基因木瓜是由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)自主研發(fā)的。經(jīng)過對(duì)“華農(nóng)1號(hào)”轉(zhuǎn)基因木瓜長(zhǎng)達(dá)7年的環(huán)境與食品安全評(píng)估，在得出其除病毒抗性外，與傳統(tǒng)木瓜具有相當(dāng)?shù)牡刃越Y(jié)論后，我國(guó)于2006年向“華農(nóng)1號(hào)”轉(zhuǎn)基因木瓜頒發(fā)生產(chǎn)應(yīng)用安全證書，批準(zhǔn)其在我國(guó)廣東省推廣種植，并且種植面積逐年擴(kuò)大。至2009年，“華農(nóng)1號(hào)”轉(zhuǎn)基因木果種植面積占廣東省木瓜種植面積的95％。
牙買加、泰國(guó)以及我國(guó)臺(tái)灣也已經(jīng)成功完成了抗PRSV轉(zhuǎn)基因木瓜的田間試驗(yàn)階段，商業(yè)化種植指日可待。澳大利亞、菲律賓、馬來(lái)西亞以及越南等國(guó)家也已在2008年進(jìn)入抗PRSV轉(zhuǎn)基因木瓜的田間試驗(yàn)階段。轉(zhuǎn)基因木瓜在市場(chǎng)中被廣泛接受。加拿大是世界第三大木瓜進(jìn)口國(guó)，其于2003年已批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因木瓜進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，成為個(gè)批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因木瓜進(jìn)口的國(guó)家。就連一向?qū)D(zhuǎn)基因產(chǎn)品持消極態(tài)度的日本也于2010年向轉(zhuǎn)基因木瓜打開了進(jìn)口大門�？梢哉f(shuō)，轉(zhuǎn)基因木瓜已經(jīng)在全球范圍內(nèi)逐漸得到了認(rèn)可。
當(dāng)然，除了實(shí)現(xiàn)對(duì)PRSV的抗性，科學(xué)家們還試圖利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)使木瓜實(shí)現(xiàn)其他對(duì)人類具有價(jià)值的用途，例如通過基因操作實(shí)現(xiàn)木瓜用作食用疫苗，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)減少木瓜在運(yùn)輸途中損壞等等。轉(zhuǎn)基因技術(shù)與木瓜育種的結(jié)合，未來(lái)也許會(huì)產(chǎn)生更多有益于人類的成果，讓我們拭目以待。
