抗草甘膦基因是天然存在於某些特定物種中的拮抗除草劑草甘膦的基因。
基本介紹
- 中文名：抗草甘膦基因
- 作用：拮抗除草劑
簡介,作用機理,研究歷史,爭議,
簡介
抗草甘膦基因為天然存在於某些特定物種中的拮抗除草劑草甘膦的基因，該基因編碼抗草甘膦酶5-烯醇式丙酮醯莽草酸-3-磷酸合成酶，從而使草甘膦失去對菌類或植物的毒害作用。利用基因工程等手段，將抗草甘膦的Epsps基因轉入植物體內培育抗草甘膦作物，對於作物控制雜草有著非常重要的生產意義。天然含有該基因的物種有青麻、長芒莧、黑麥草以及某些真菌種類，已成功實現轉入該基因的作物有油菜、玉米、棉花及菸草等。
作用機理
草甘膦是一種非選擇性除草劑，其作用機理主要是競爭性抑制莽草酸途徑中5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)的活性。該合成酶是真菌、細菌、藻類、高等植物體內芳香族胺基酸生物合成過程中一個關鍵酶。
抗草甘膦基天然存在於多個物種中，它們的長度及位置都有所不同，但是都能共同編碼抗草甘膦酶5-烯醇式丙酮醯莽草酸-3-磷酸合成酶。，通過該酶的作用，可以阻斷草甘膦對生物合成途徑的干擾，從而使菌種或植物不被草甘膦殺滅。因此，農作物中轉入該基因，可使施用於農田的草甘膦只作用於雜草，而不影響作物的正常生長，因此，對於提高作物產量及減輕勞動量、提高勞動效率大有裨益。
研究歷史
在棉花中，抗除草劑抗性品種最早出現於1997年，由美國孟山都(Mansanto)公司推出，他們從土壤農桿菌變種CP4中分離到編碼抗草甘膦酶的基因，從而為抗草甘膦基因的分離奠定了基礎。然後將該基因導入珂字棉312而獲得草甘膦抗性株。
自從1976年美國孟山都公司的草甘膦類除草劑——農達(Roundup)研製成功並得到廣泛套用以來，作物抗草甘膦轉基因研究成為抗除草劑基因工程研究的熱點。隨著抗草甘膦基因克隆的發展,抗草甘膦轉基因作物也相繼問世並大面積推廣套用。
爭議
抗草甘膦棉花雖然得到了廣泛的種植，但也存在著不少問題，其中最為突出的是草甘膦的施用方法和時期的不正確操作對抗草甘膦棉花的根系生長、育性和產量都產生了負面影響。這主要是因為：
1、外界因素：包括草甘膦施用方法在內的其他栽培措施和不利的環境條件，如高溫對抗草甘膦棉花的產量及生長的影響；
2、內部因素：抗草甘膦棉花不同器官對草甘膦的吸收量及抗草甘膦基因的表達。
2012年9月，法國凱恩大學科學家公布的研究結果稱，用轉基因玉米NK603餵養的實驗鼠患上了腫瘤。NK630是美國孟山都公司研製的一種轉基因玉米，通過轉入抗草甘膦基因，這種玉米對孟山都公司生產的草甘膦除草劑“Roundup”具有抗藥性。因此種植這種轉基因玉米的農民可以放心使用“Roundup”，既不會對作物造成影響，又能節省費用。但凱恩大學研究團隊發現，用NK603和被“Roundup”污染的飼料餵養的實驗鼠，罹患腫瘤和其他內臟損傷比例非常高。
這一研究成果已刊發在《食品化學毒物學》雜誌上，研究強調，這是首次在長達兩年以上只吃轉基因穀物的實驗鼠身上得出的研究成果，而通常在白鼠身上進行的實驗往往只持續90天。
這一研究成果的公布，再次引發轉基因食品安全問題的巨大爭議。
在塞拉利尼論文發表後，歐洲食品安全局及歐洲多國權威科學及監管機構進行了迅速調查，並得出了該研究實驗所用鼠種存在問題、樣本量太少、統計方法有誤以及缺乏餵養數據等結論。其中，歐洲食品安全局先後在2012年10月和11月做出了沒有充分的證據支持其研究結論的初審和終審意見。
