转基因生物对生物多样性的影响

转基因生物对生物多样性的影响

摘要:随着转基因生物,尤其是转基因作物的不断推广,转基因生物对

生物多样性的影响受到越来越多的关注,其中包括转基因作物潜在的侵袭力、

基因漂移、对生物多样性的冲击以及对农业生产的影响等。本文论述了近年来

转基因生物对植物、动物以及微生物的生物多样性影响的研究进展。

关键词:转基因生物;生物多样性;动物;植物;微生物

生物多样性是地球生命的基础,是人类获得物质与精神资源的源泉,对人

类的生存与发展,对于维护整个生态平衡具有重要作用。生物多样性是所有

生物种类、种内遗传变异和它们的生存环境的总称,包括所有不同种类的动物、植物和微生物,及它们所拥有的基因,它们与生态环境所组成的生态系统[1]。

一般来讲,生物多样性主要包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。

转基因生物( transgenic organisms)又称遗传修饰生物( genetically modified organisms,简称 GMOs ),是利用遗传工程技术,根据人们的意愿和设计,将

一种生物的基因转移到其它物种,使其产生新的性状和功能。GMOs所涉及

的对象有植物、动物和微生物。随着转基因植物在全球范围内的广泛种植,其

安全性问题也日益受到重视。转基因生物释放到环境中,可能会改变物种问的

竞争关系,破坏原有的自然生态平衡,从而导致生物多样性的丧失和对生态系

统的破坏[2]。

1转基因植物对生物多样性的影响

转基因植物大多数是农业作物,其目的是为了提高农作物的产量和品质或

者是为了抵抗病虫害。自20世纪 80年代中期以来,利用转基因技术将苏云金

杆菌( Bacillus thuringiensis,Bt ) 杀虫蛋白基因导入农作物,使其获得抗虫性

的研究已经取得巨大进展[3-5]。通过基因修饰可以增强植物在逆境中的生态适应性。目前,转基因植物对生物多样性潜在的危险还未了解清楚,国内外尚缺乏

权威性报道,但多数研究证明Bt毒蛋白只对鳞翅目昆虫存在毒性,而对其他动

物特别是人类和哺乳动物没有毒性。

1.1转基因玉米对昆虫的影响

Losey等的实验证实[6] ,在实验室水平转基因玉米的花粉伤害大斑蝶虫。这种蝶的唯一食物是马利筋属的杂草。转GylA(b) 基因的抗虫 Bt玉米的毒素

是在花粉中表达的,而马利筋属的杂草多分布在田边,玉米扬花时花粉可飘

60m远。因此大量的花粉飘落到杂草叶面上。它们以撒有与自然界同样密度

的转基因玉米的花粉的马利筋叶片喂饲大斑蝶,并以同样条件的正常玉米花粉和不加玉米花粉的马利筋作为对照。每张叶片上放 5条3日龄的幼虫, 每个实

验重复5次。4d后记录马利筋叶片的消耗量、虫子的成活率及幼虫的重量。

结果,喂有 B1 玉米花粉马利筋叶片的幼虫第2天就有10%以上死亡,

4d后死亡44%。两个对照全部存活。幼虫对不同处理的马利筋叶片摄食量也

有明显不同;摄食不加花粉的叶片的量最大,而加 Bt玉米花粉的叶片的量

最少。

几乎同时。美国的Lowa州立大学的昆虫学家 J.Obrycni和L.Hansew在

大田中得到类似的结果[6]。实验结果显示用Bt玉米花粉处理的幼虫48h后就

有19%死亡,而非玉花粉处理的幼虫无 1 死亡,而没有花粉处理的对照死亡

率为3 %。

另外,Hilbeck等的工作证实转基因玉米对有益昆虫绿草蛉死亡和发育有

影响[6]。喂食吃Bt玉米长大的欧洲玉米螟的率为62%,而对照组的死亡率是37%。因此说明其较高的亡率是与Bt基因有直接联系的。在绿草蛉幼虫的发

育方面,饲Bt玉米的欧洲玉米螟的发育时间延长,成虫时间比对照组均慢3d。但在海灰翅夜蛾上未看到不同。

1.2转基因Bt 棉花对昆虫的影响

夏敬源[7-8]等人的实验证实转基因Bt棉对棉铃虫优势寄生性天敌的寄生率

和羽化率等造成严重的危害。但是,该实验还证实Bt棉能有效的保护增殖捕食