转基因作物对农田作物和昆虫的影响

转基因作物对农田作物和害虫的影响

转基因植物在减少化学农药对环境的影响、提高作物产量、改善品质和保持水土等多方面具有潜在优势。转基因作物的应用为农业生产带来了一次新的革命，但以重组DNA技术为代表的现代生物技术在带来巨大利益和效益的同时，也可能对入类健康和生态环境安全造成不必要的负面影响。目前，国际上对转基因植物及其产品的安全性评价主要涉及3个方面：一是受体植物安全性风险，即导入的外源基因及其产物对受体植物是否产生不利影响；二是生态环境安全性风险，即转基因植物的使用带来的直接或间接的生态影响；三是毒理安全性风险，主要指以转基因植物为原料的产品(食品、饲料)和其它方面的安全性。现就转基因植物的生态安全性风险进行阐述。

一、转基因作物对农田作物的影响

转基因作物大面积推广种植可能对传统农作物产生深刻的影响。一方面，它可能会降低农作物遗传多样性。自绿色革命以来，作物品种遗传改良的巨大成功和少数高产品种的大面积种植，造成了严重的农作物品种“基因流失”，极大降低了农田作物生态多样性。

另一方面，转基因作物中的外源基因可以通过花粉传播、天然异交和种质渗入而逃逸’ 到同一物种的非转基因作物。转基因通过异交向同一物种的非转基因品种扩散的可能性非常大，因为转基因作物与非转基因品种的形态结构和生育期、开花习性等生物学特性都非常相近…如果这种逃逸形成一定的频率，将大大地影响非转基因品种的纯度，特别是一些繁殖种的田块如果接受了外源基因，那么可以使这些外源基因向其他没有栽培转基因品种的地方扩散，而无意识地增大了转基因品种的分布和带来不可预测的风险。而且，在转基因食品安全性尚未得到科学定论前，这无疑会增加人们对食品安全的忧虑，因为那些不接受转基因食品的人将无法确保其食品不含转基因成分

如果这种基因交流发生在转基因作物与其野生近缘种之间，即抗虫、抗病、抗旱、抗盐碱和抗除草剂等外源基因向近缘种逃逸，并按一定频率被固定下来。

一方面会污染这个天然的植物基因库，影响基因库的遗传结构。墨西哥转基因玉米的广泛种植对这个玉米起源中心造成了一定程度的基因污染“玉米基因污染事件”

另一方面，外源基因的逃逸会使野生种的适合性大大增强，那么，这些获得抗性基因的个体就会迅速发展起来，有可能对周边其他物种，特别是稀有或已处于濒危的近缘野生种造成危害，甚至灭绝。

二、转基因作物对害虫的影响

转基因抗虫作物在其生长发育的过程中会持续地表达对鳞翅目和鞘翅目等

靶标害虫有害的外源毒素，一方面，会影响靶标害虫的存活、发育、生殖和行为习性，不利于靶标害虫的生存和繁衍，因而在通常情况下对靶标害虫具有很好的抗性。但转基因作物的抗虫谱有限。尽管已分离到的＆毒蛋白基因，其抗虫谱几乎覆盖了所有鳞翅目、鞘翅目、双翅目等害虫，但每一种毒素蛋白基因的抗虫谱却十分有限. 转基因作物的长期释放可能会引起非靶标害虫猖獗为害。随着靶标害虫在转基因农田生态系统中的减少，非靶标害虫会占据靶标害虫空出的生态位并猖獗为害. 尽管靶标害虫棉铃虫被控制了，但棉蚜、棉叶螨、棉蓟马、棉叶蝉、美洲斑潜蝇、草地螟等次要害虫的种群数量明显增加，某些次要害虫有取代棉铃虫成为主要害虫的发展趋势

另一方面，在转基因抗虫作物长期大面积种植后，害虫自然种群会产生抗毒性。自然界生物间的协同进化或生物与非生物抑制因子间的对抗可能出现适应或被淘汰的结果。根据协同进化理论，转基因抗病虫作物的应用也将会面临目标病虫害对抗性植物的适应和产生抗性的问题。通常选择压力越大，害虫抗性产生得越快。以转Bt基因为例，Bt毒蛋在植物各营养器官中的表达通常是高剂量的持续表达，因此提高了对害虫的选择压力，可能促使害虫对Bt作物产生抗性，从而削弱Bt作物的经济效益和优势。希望通过制备转不同Bt 基因的植物来延长害虫抗性的产生并不可行，因为害虫普遍存在多重抗性和交互抗性。

目前，由于对转基因植物的潜在风险尚不明确，各国政府和人们对转基因植物及其产品的态度表现不一。我们不能因为转基因植物的应用存在风险就束之高阁，而应该将其风险与其给农业、消费者和环境带来的利益进行衡量和比较，大力发展风险检测技术体系，定量评估其风险程度，长期监测其潜在生态风险，制定风险预防与治理策略，以期最大限度地控制转基因植物商业化生产过程中的生态风险，推动转基因植物的研究和开发。