關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。 透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事。
今年夏天,在北達科他州蘭登市一家雜貨店外,兩位生態學家發現一株黃色油菜植物生長在停車場邊緣。他們將其拔起、研磨,並使用類似於家用驗孕棒的化學試紙,鑑定了由人工匯入基因產生的蛋白質。該植物是轉基因的——基因改造。
考慮到北達科他州種植著數萬公頃的傳統油菜和轉基因油菜——一種雜草植物,學名為Brassica napus var oleifera,由加拿大人培育,從其數千粒微小種子中榨取植物油——這並不太令人驚訝。更令人驚訝的是,兩位生態學家及其同事在該州旅行期間幾乎停靠的每個地方都發現了野生轉基因油菜。“我們發現轉基因植物生長在荒郊野外,遠離田地,”阿肯色大學 (U.A.) 費耶特維爾分校的生態學家 Cindy Sagers 說,她於 8 月 6 日在匹茲堡舉行的美國生態學會會議上介紹了這些發現。最令人感興趣的是,在 288 株受測植物中,有兩株顯示出對多種農藥具有抗性的人造基因——即所謂的“性狀堆疊”,以及像孟山都這樣的生物技術公司長期以來一直尋求開發和銷售的一種種子。似乎大自然母親搶先一步超越了生物技術。“其中一株具有多種性狀的植物生長在[荒郊野外],相信我,北達科他州有很多荒郊野外——遠離油菜田,”她補充道。
這可能意味著轉基因油菜植物正在野外異花授粉——並交換匯入的基因。儘管之前的研究已在從加拿大到日本的各地發現了野生轉基因油菜,但這是首次表明此類植物正在以這種方式進化。“它們具有新穎的轉基因性狀組合,”Sagers 說。“最簡約的解釋是,這些性狀在栽培之外是穩定的,並且它們正在進化。”
在加拿大等地,此類轉基因植物的逃逸種群通常會很快消亡,而沒有來自散落的農場種子的持續補充,但油菜能夠與北美至少兩種——甚至可能多達八種——野生雜草物種雜交,包括田芥菜 (Brassica rapa),這是一種已知的農業害蟲。“它不僅會從栽培中逃逸出來;北美各地都有性相容的雜草,”Sagers 說。領導這項研究的阿肯色大學受訓生態學家 Meredith Schafer 補充說,“它變成了一種[農民]無法控制的雜草。”
迄今為止,尚無證據表明除草劑抗性基因會增加或降低適應性。然而,這一發現為未來可能提高各種植物適應性的基因改造提供了警告;將這些性狀留在農場並排除在野外之外將是困難的。“最大的擔憂是那些會增加入侵性或雜草性的性狀,例如耐旱性、耐鹽性、耐熱性或耐寒性,”俄勒岡州立大學雜草科學家 Carol Mallory-Smith 說——所有這些性狀都是孟山都和其他公司目前正在開發的,以幫助作物適應氣候變化。“這些性狀有可能擴大物種的分佈範圍。”就油菜而言,可以認為已經發生了——至少在北達科他州是這樣。
這並不是第一種轉基因作物在美國逃逸到野外;2006 年,在俄勒岡州測試的抗除草劑草皮草也發生了擴散。俄亥俄州立大學生態學家 Allison Snow 指出,轉基因油菜不是一種受監管的植物,“因此監管機構沒有要求制定任何協議來減少或防止逃逸。”“下一個問題是:‘那又怎樣?’如果野生油菜或任何與之雜交的物種具有兩個除草劑抗性轉基因,那又有什麼區別呢?”
自 1989 年以來,經過改造以抵抗草銨膦(商品名 Liberty)或草甘膦(商品名 Roundup)的油菜已在美國上市——並且自 1998 年和 1999 年起,這兩種除草劑分別不受監管。“對於加拿大研究人員來說,這些結果並不新鮮,如果商業種植兩種型別的轉基因抗除草劑油菜,這是可以預料到的,”加拿大農業及農業食品部(一個政府機構)的 Suzanne Warwick 說。
野生轉基因油菜的一個常見來源是在收穫期間散落或在運輸過程中從卡車上掉落的種子。“由於美國和加拿大約 90% 的油菜作物是生物技術作物,因此有理由預期對路邊油菜的調查會顯示出類似水平的生物技術植物,”孟山都公司環境政策負責人 Tom Nickson 在一份準備好的宣告中說。
據公司發言人 John Combest 稱,孟山都公司也不聲稱擁有逃逸植物的所有權,即使是那些具有多個轉基因的植物。“孟山都公司的政策從來都不是,將來也不會是,對其專利性狀因非故意方式而少量存在於田地中的情況行使專利權,”儘管研究人員必須獲得該公司的許可才能使用轉基因植物。
這種轉基因植物進行多少性混合還有待觀察;阿肯色大學的 Sagers 計劃在幾周後開始進行溫室試驗。但這確實提供了一個引人注目的例子,說明基因如何在給定的種群中移動。“這是農業對本地植物進化影響的一個很好的模型,”她說。“我們可以想象基因流向本地物種。如果我們能想象它發生,它可能就會發生。”