人类培育农作物已有数千年的历史。早期的农民选择保存果实多汁的植物的种子,或者保存种子脱落速度不快的植物的种子。植物育种家不断地把相似的植物杂交在一起,以生产出具有他们想要的性状的品种。通过选择特定的性状,我们得到了花椰菜、花椰菜、卷心菜、抱子甘蓝、羽衣甘蓝和苤蓝菜——所有这些都来自同一个物种,芸苔属植物oleracea(甘蓝)。
这些传统的植物育种技术创造了今天养活我们的大部分粮食作物。但也有限制。首先,你想要的性状可能不存在于该作物或相关品种中。或者,即使你在一种关系密切的植物中找到了你想要的性状,你也必须慢慢地培育出不需要的性状。这是一个可能需要多年的过程,这就是为什么科学家们开发了先进的育种技术,如基因工程(GE)。
基因工程概要
基因工程是指利用实验室方法改变生物体DNA的特定植物育种方法。它可以用来将一个或多个基因引入植物的基因组成中。这包括将基因从不相关的生物体转移到植物中,或者通过改变植物自身的基因。
这个想法来自大自然。大约50年前,科学家们发现了 根癌土壤杆菌 (简称农杆菌),一种单细胞微生物和天然基因工程师。他们发现,农杆菌可以提取自己的部分DNA,并将其插入植物的DNA中。科学家们能够改进这项技术,将特定的DNA序列引入农作物。
首先,他们定位所需的基因或包含所需性状信息的基因。然后,这些信息被复制数千次,并与农杆菌细胞相连,后者将所需的性状插入到植物中。这一过程使作物具有了新的能力,比如帮助它们抵御害虫,种植更有营养的食物,并更好地应对气候变化。
像任何新作物一样,那些使用基因工程生产的作物都经过加拿大卫生部的彻底测试,以确保它们是安全的。一个想法要经过几年甚至几十年的时间才能变成产品,经过多轮严格的测试,然后进入超市货架,进入消费者手中。
到目前为止,只有一小部分作物是经过基因改造的。这些作物包括苜蓿、苹果、油菜、玉米、棉花、木瓜、土豆、大豆、南瓜、茄子和甜菜。然而,含有这些作物的产品非常普遍。例子包括食用油、豆腐、糖浆、糖和其他产品中的配料。
什么是转基因生物?
GMO代表“转基因生物”,在植物育种中是指通过基因工程将不同来源的DNA结合在一起而产生的植物。多年来,它们一直是争议的主题。然而,关于转基因生物及其对人类和地球的好处,你可能还有很多不知道的。
我们问了加拿大植保协会的伊恩·阿弗莱克: 加拿大种植哪些转基因作物?
提高我们养活饥饿世界的能力
植物育种 创造了新的作物品种,以应对一系列挑战,例如提高营养的食物, 产量更高的作物它们看起来更吸引人(比如不会变褐的苹果),需要更少的肥料,更耐旱,或者更能抵御害虫。世界各地的农民可以高效地生产高质量的粮食,维持生计,同时保持消费者负担得起的价格。
杂草对农民来说是一个大问题,因为它们会与作物争夺水分、养分和空间。抗除草剂作物被设计成能抵抗“广谱”除草剂,这种除草剂对许多不同种类的杂草都有效。这些作物可以用 喷药除草剂 在所有杂草死亡的同时不会受到任何损害,这是一种有效的策略,可以降低成本,并使植物有更好的机会生产更多的食物。
抗虫害作物是通过基因工程来抵抗特定昆虫的。这意味着农民不需要喷洒 农药 ,或者他们可能根本不需要他们。抗虫害的转基因作物大大减少了对杀虫剂的需求,这意味着农民可以以一种环保的方式生产更多的食物。
GE在促进人类健康和营养方面也有巨大的潜力。 基因工程 允许我们种植含有-胡萝卜素的作物,如香蕉和大米,我们的身体将其转化为维生素a。农民种植这些作物是为了帮助发展中国家预防营养不良和拯救生命。
赋予我们适应不断变化的世界的能力
病虫害和气候变化不断威胁着世界各地的作物和粮食安全。转基因技术只是农民用来以更快、更有效和更环保的方式解决粮食生产挑战的工具之一。