转基因作物和多年生作物:目前还没有(反正,至少现在还没有)

上周,我在NOVA Next上发表了一篇关于多年生作物的故事,在本文中,多年生作物是指经过培育可以存活多个季节的谷物和油料作物。基本要点是:研究人员正试图驯化具有农业潜力的野生多年生植物,或者将现有的年度作物与野生多年生近亲进行杂交。其目标是获得一种不需要每年重新种植的作物,这可能带来环境和经济效益(当然,也有一些注意事项,例如目前多年生作物的产量远低于其一年生对应物)。

我在Facebook上关注NOVA Next,并注意到我的故事发布后不久就出现在了我的动态消息中。但我失望地看到,顶部的评论者并没有讨论多年生作物。相反,他们却在争论转基因(GMOs),这与多年生作物研究的现状毫无关系。截至本周初,已有约60条评论和回复(并非全部与转基因有关。第二个最常见的争论集中在人口控制上,这也并非我故事的主题)。这是帖子的链接,这是顶部评论的截图。

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评论者在深入争论之前不阅读实际内容,这并不奇怪(看看NPR今年早些时候的愚人节玩笑就知道了)。然而,令人沮丧的是,即使转基因和孟山都与讨论的实际问题无关,它们却主导了许多关于农业的对话。

记录在案的是,目前研究和培育多年生作物的研究人员并没有使用基因工程——相反,他们正用通过现代基因工具增强的传统育种方法来解决这个问题。在为NOVA撰写文章的采访中,我问到佐治亚大学植物遗传学家Andrew Paterson,为什么没有人将基因工程用于多年生作物,他指出了几个原因。

首先,尽管Paterson及其同事已经确定了9-10个可能控制高粱多年生性的基因,但这些基因尚未被充分了解,这使得将它们插入另一种作物变得不可能。“我们实际上还没有掌握任何这些基因,”他说。“我们知道它们在基因组中的位置,并且我们正在越来越精细地研究它们的位置,但目前我们还无法在约30,000个高粱基因中指出任何一个具体的基因。”

即使他们知道确切的基因,目前大多数可用的转基因产品只插入一个单一的新性状,而不是来自多个基因的信息。该技术尚无法处理像多年生性状这样复杂的事情。

Paterson补充说,基因工程可能根本不需要——研究人员可能可以通过传统育种实现多年生性状,这将避免转基因产品伴随的公众阻力高昂的财务成本。

我还与堪萨斯州萨利纳的土地研究所的生态学家兼研究主管Timothy Crews讨论了转基因问题。该研究所是世界上最大的多年生作物研究中心之一。“我们的立场是,我必须说,从生命的所有权到生态危害的各种原因,都非常反对转基因,”他告诉我。

然而,他补充说:“如果我们弄清楚控制多年生性状或其他我们追求的性状的基因,并且如果我们能更仔细、更具体地去控制这些远缘杂交的渗入,那么我很愿意考虑它。”(远缘杂交是指杂交不同物种的植物,这可能会带来我们想要的性状,以及一大堆我们不想要的性状。这很棘手,如果在这种情况下基因工程是可行的,它将有助于引入期望的性状,同时去除其他不需要的“垃圾”。)

Crews还补充说,他是否接受这项技术将取决于具体情况,包括它是否属于公共领域以及转基因是否在相对密切相关的生物体之间转移。“它在什么级别是可接受的——在哪个分类级别?”他说。“如果你在同一个体和同一物种、或属与王国之间转移基因——我认为这些领域都需要进一步探索。”

我询问了一位孟山都公司的代表,该公司是否正在积极研究多年生作物。就多年生作物而言——也就是说,试图培育出像小麦或向日葵这样的油料作物作为多年生主食作物——答案是“否”。该公司确实从事基因工程苜蓿的研究,苜蓿是一种多年生植物,但这是一种不同的情况,即一种天然的多年生作物被改造为抗虫或耐除草剂(Bt和RoundUp Ready品种)。

如果转基因技术确实发展到能够处理多个基因的程度——这当然是可能的——并且如果它最终应用于多年生性状,那么看看公众的反应将是很有趣的。

 

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布鲁克·博雷尔(Brooke Borel)是《大众科学》的特约编辑,她也为 Slate、Aeon 和 NOVA Next 等杂志撰稿。她的第一本书《受感染:臭虫如何侵入我们的卧室并占领世界》(Infested: How the Bed Bug Infiltrated Our Bedrooms and Took Over the World)于 2015 年由芝加哥大学出版社出版。

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