第二节 外来入侵物种 一、外来入侵物种

一、基因工程
基因工程的核心技术——DNA的重组技术
（一） DNA重组技术
指将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重 组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的 意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程 序，也称为分子克隆技术。 供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基本元件。
原产地：北美洲；
中国分布现状：在东北、华北、华中和华东等地约15个省市直辖市。
食人鲳（Serrasalmus nattereri）
俗名：红肚食人鲳、食人鱼
源产地：亚马逊河流域：
圭亚那、委内瑞拉
热带鱼类，性凶残，号称“水中狼族”。
三、防治对策
引入新物种前，进行风险评估，把 未来的变化考虑进去; 控制外来物种的有意引入和传播 在保护区极其附近禁止引入外来种； 禁止有意引入，除非证明不会对生态系统和环境造 成危害，而且当地物种没有同样的功能； 在所有的植被恢复项目中禁止使用外来物种
要充分认识到本土生物的价值,提倡使用当地物种
加强当地物种的可持续利用 加强当地物种的种源培育研究 发动民众采集和培育当地物种种子
建立入侵种预警系统
建立中国外来物种信息系统 在共享信息和经验的基础上建立全球信息系统
建立和更新最危险的入侵物种名录，并建立公约
限制这些物种的扩散
大米草
大米草在多个国家用于堤坝防 护，迅速生长和扩张。
豚草
豚草属的一种，豚草于1935年在杭州 出现。 1989年调查，豚草已经形成了沈阳、 南京、南昌、武汉四个扩散中心。其 吸肥能力和再生能力极强，造成土壤 干旱贫瘠、遮挡阳光，降低农作物产 量，而且豚草花粉是人类"枯草热"又 称"花粉病"的主要病源，引发过敏性 鼻炎和支气管哮喘等变态反应症。在 美国，在豚草花粉传播的季节，大量 人员因过敏反应而丧失劳动能力。
提高粮食中铁元素和维生素的含量
目前全世界有24亿人以大米为主食，约有1.3亿人因缺铁而 引起贫血，2.5-10亿人患有不同程度的维生素A缺乏症。为了增 加稻米中的铁质含量，从大豆芽中分离出铁蛋白编码基因，将 之转入亚洲稻谷一个普通品系中。结果发现，转基因稻谷能储 存相当于普通稻谷3倍的铁质研究还发现，普通稻米中含有一种
植物酸，阻碍人的消化系统对铁的吸收。瑞士科学家将来自水
仙等植物的相关基因植入水稻中，不仅铁的含量有所提高，而 且维生素A的含量也丰富了。
改变花卉的颜色
花卉的颜色是由花冠中的色素成分决定的。大多数花卉的色素为黄 酮类物质，由苯丙氨酸通过一系列的酶促反应合成，而颜色主要取决于 色素分子侧链取代基团的性质和结构，如花青素衍生物呈红色，翠雀素
数十种有害生物猖獗危害； 数百种危险生物敲击国门；
数千种输入生物翘首以待。
凤眼莲/水葫芦
1901年，凤眼莲被作为观赏植物引 入中国，上个世纪五六十年代被作 为猪饲料推广，之后，凤眼莲在中 国一发不可收拾。 凤眼莲主要在中国南方分布
凤眼莲可以通过茎进行无性繁殖
凤眼莲对其生活的水面采取了野蛮 的封锁策略，挡住阳光，导致水下 植物得不到足够光照而死亡，破坏 水下动物的食物链，导致水生动物 死亡。同时，任何大小船只也别想 在水葫芦的领地里来去自由。不仅 如此，凤眼莲还有富集重金属的能 力，凤眼莲死后腐烂体沉入水底形 成重金属高含量层，直接杀伤底栖 生物。
2．对火灾和虫害的控制和抵抗能力降低
3．外来入侵物种给人类带来的经济和社会问题
如:在南非的海角植物园（Cape Floral Kingdom）, 入侵物种建立种群后，降低了周围生物群落的水
分供应，增加了火灾风险，从而使政府每年用于
人工、化学防治的费用达到4千万美元。
二、我国的外来入侵物种情况
生 物 入 侵 的 现 状
生物武器
提高粮食中必需氨基酸的含量
一般粮食种子的储存蛋白中几种必需氨基酸的含量较低， 例如禾谷类蛋白的赖氨酸含量低，豆类植物的蛋氨酸、胱氨
酸、半胱氨酸含量低，直接影响到人类主食的营养价值。将
蚕豆中一种富含赖氨酸和甲硫氨酸的蛋白编码基因植入玉米 中，可显著提高其营养价值。马铃薯和水稻的类似改良也在 进行之中。
3.传播能力强
（四）物种入侵3元素
种源
途径
目的地
需要有物种作为种源;
需要有它能迁移的路径第;
物种需要有一个目的地。
刷尾负鼠（the brushtailed possum, Trichosurus vulpecula）在祖国 澳大利亚是保护动 物，但在新西兰， 却认为是一种害兽。 在新西兰有超过 6000万只的刷尾负 鼠。它们大量地肆 意出没于森林、农 田中，使树叶落尽， 使果园损失惨重， 土著鸟类受到威胁。
远洋轮船排出的压舱水， 已经被证明是传播外来 浅水海洋生物的途径之 一。压舱水是注入船体 的用于调节吃水深度的 海水，一般就近取水， 排放也没有限制。这些 被排出的海水中可能含 有危险的外来生物
自然入侵
指物种随风媒、虫媒和鸟等媒介自然 传播。
（三）外来入侵物种的特点
1.生态适应能力强
2.繁殖能力强
紫茎泽兰
约50年代初从中缅、中越边境传入云南 南部，现已广泛分布于西南地区，仅云 南目前发生面积即达24 7000 km2。由于 该植物含有有毒物质，很多当地植物及 牲畜的生长受它的抑制或引起死亡 .
紫茎泽兰的种子随风传播
风媒传播植物，蔓延迅速，有毒。天然 草场被紫茎泽兰入侵三年后覆盖程度可 达90％以上，牧草几乎消失；紫茎泽兰 带冠毛的种子和花粉能引起马属动物哮 喘病，尤其是种子上带钩的纤毛被牲畜 吸入后直接往气管和肺部钻，引起牲畜 组织坏死和死亡；用紫茎泽兰的茎叶垫 圈或下田作沤肥，可引起牲畜蹄子腐烂、 人的手脚皮肤发炎。
（五）外来入侵物种的危害
1.与当地物种的竞争
直接减少物种数量
间接减少依赖于当地物种生存的物种的数量 改变当地生态系统和景观
澳大利亚铺天盖地的兔子
左图：鸟类的灭绝 （Bird Losses），从 1500年统计至今，
绿色处为自然灭绝， 黄色处为过度开发， 蓝色处则是由于栖息 地的改变，红色处则 是因为外来物种造成 的。
、红薯、大豆、豌豆、棉花、向日葵、油菜、亚麻、甜菜、甘草
、卷心菜、番茄、生菜、胡萝卜、黄瓜、芦笋、苜蓿、草莓、木 瓜、猕猴、桃、越橘、茄子、梨、苹果、葡萄等。
（二）生物技术 的潜在风险 成功与风险并存
1. 给环境带来风险
如：产生“超级野草”；
2. 对人类健康的影响 食品安全 3. 社会风险 伦理道德
加拿大一枝黄花
源自文库
1935年作为观赏植物引进，80年 代扩散蔓延成杂草。现已成为平原 城镇住宅旁、果园、茶园、桑园、 农田边、高速公路和铁路沿线杂草， 还入侵低山疏林湿地生态系统，花 粉量大，可导致花粉过敏。
无意引进
包括随航空、陆路、水路运输工具和 压舱水的引入，随进出口货物和包装 材料的引入，旅客无意引入等 。
《生物安全法》
《进出境动植物检疫法》
大规模歼灭战和全民参与
各地政府和组织应该适时对当地的入侵物种
集中区域进行杀灭活动，破坏其种群，从而 降低其蔓延速度。 广泛宣传防治外来入侵物种的相关知识，提高 全民防范意识，减少对外来入侵物种的有意或 无意引进。
第五节 生物安全
基因工程
现 代 生 物 技 术 蛋白质工程 细胞工程 酶工程 发酵工程
衍生物呈蓝色等。在黄酮类色素的生物合成途径中，苯基苯乙烯酮合成
酶（CHS）是一个关键酶。利用反义RNA技术可有效抑制矮牵牛花属植物 细胞内的CHS基因表达，使转基因植物花冠的颜色由野生型的紫红色变 成了白色，并且对CHS基因表达抑制程度的差异还可产生一系列中间类 型的花色。
改变花卉的形状
植物激素在控制花朵的形状和大小方面起着重要的作用。 例如，细胞分裂素与植物生长素的比值可以决定植株包括花 的形状。分子生物学和遗传学的研究都表明，同源异形基因 表达的加强或减弱都会改变花的大小和形状，而这些基因的 表达时间直接影响到植物的花期。同源异形基因控制花形的
第二节 外来入侵物种
一、外来入侵物种
（一）概念
指从自然分布区通过有意或无意的人类活动 而被引入，在当地的自然或半自然生态系统中 形成了自我再生能力，并给当地的生态系统或 景观造成明显损害或影响的物种。
外来的≠国界外的 自然种群
造成了明显的损害或影响
（二）外来入侵物种的引入路径
有意引进
包括用于养殖、种植、花 卉等目的的引种，用于生 物防治、绿化、水土保持、 环境保护等目的的引进。
什么物种 引入到哪里 引入多少 应用面积
澳大利亚科学家引种的用于对付农业害虫的蛙类。在 吃完可以吃的任何生物后，对垃圾产生了巨大的爱好， 而且正所向披靡，不断蔓延。
北京海洋馆用漂白粉液 杀死食人鲳。食人鲳平 素以其强大的撕咬能力 和凶悍的集群作风著称， 号称“水中狼族”。 2002年底，食人鲳在 广州、南宁、沈阳、成 都等宠物市场热卖，各 地管理部门和生态专家 如临大敌，国家渔政渔 港监督局发出紧急通知， 全国展开围剿食人鲳的 行动。
2. 转基因生物
为了达到特定的目的而将DNA进行人为改造的生物。
英国培育出新型 转基因“金稻”
我国培育出抗病 毒转基因大白菜
美国培育出双抗 转基因西红柿
高等植物基因工程的发展历程 1983 年 美国和比利时科学家首次将外源基因导入烟草和胡萝卜 1994 年 世界上第一种耐储藏的番茄在美国批准上市 1995 年 转基因的抗虫、抗除草剂的玉米和棉花在美国投入生产 2000 年 美国转基因大豆的种植面积首次超过普通大豆 迄今为止 世界上共批准了12种作物、6大类性状的48个转基因品 种进行商业化生产，其中包括水稻、玉米、马铃薯、小麦、黑麦
过程十分保守，在几乎所有的观赏花卉中都是一样的，这就
为人们用基因工程的方法改变花形和花期提供了有利条件。