轉基因改變了棉花的生物學特性

墨西哥猶加敦半島的棉花看起來都是一樣的蓬亂,而當授粉者造訪時,它們的花朵會從淡黃色變成紫色,但轉基因過後的棉花使這些本土植物有了根本性的不同,這改變了它們的生物學特性以及它們與昆蟲的相互作用管道,這種基因使野生棉花分泌更少的花蜜,由於沒有辦法吸引螞蟻來保護棉花免受食草動物的侵害,棉花就只能等著被吃掉。

研究人員在今年1月21日的科學報告中聲稱,基因改變可以使野生棉花產生更多的花蜜,吸引更多的螞蟻,但這些螞蟻卻可能會阻礙其他昆蟲與植物的互動,包括了傳粉昆蟲。加州大學河濱分校的進化生物學家諾曼·埃爾斯特蘭德說:「這些都是非常有趣的效果。」「這是第一個有證據表示轉基因若進入野生種群後整個生態系統會被破壞的實際案例」墨西哥生物多樣性知識與國家委員會的植物分子生態學家艾麗西婭·馬斯特雷塔·揚斯說:「這項結果挑戰了一種我們過去所仰賴的觀點,即當轉基因作物的基因傳到野外時,它們對野生植物只起到中性作用,或將其益處傳遞給雜草。」她說:「這些發現證實了基因轉移的結果,其中一些都屬於從未想像過,或者至少當初都被認為是不可能的情況。」

野生棉花喜歡在最不適宜生長的地方生存

此前,科學家們曾試圖解釋轉基因作物的DNA在它們的野生環境中傳遞後會發生什麼結果,但大多數研究都是在精心控制的條件下進行的,很少有人測試這些基因轉移對自然生態系統的影響。來自墨西哥國立自治大學的植物遺傳學家安娜·韋吉爾(Ana Wegier)和她的學生們正是從這漏洞的證據中找到了答案。

在此期間,韋吉爾曾在墨西哥探險尋找野生棉花,結果在懸崖邊、市政垃圾場及高速公路中間發現到它,她說:「野生棉花喜歡在最不適宜生長的地方生長,在那裡它不必與其他物種競爭。」2018年,韋吉爾和她的團隊前往猶加敦半島一個與世隔絕的沿海地區生物圈保護區,研究小組從收集的61株植物中選取了DNA,發現其中24株沒有任何轉基因,而有21種植物有轉基因,它們分別對除草劑草甘膦產生了抗藥性,而7種植物能產生致命的毒素,殺死破壞性的昆蟲,最後剩餘的9種植物將兩種基因都納入了它們的遺傳密碼中。

轉基因的存在不可逆轉

韋吉爾說:「研究人員的植物樣本中,殺蟲劑基因的數量並沒有那麼多,這表明螞蟻或轉基因本身正在嚇跑其他昆蟲,這也可能干擾了棉花的授粉,封鎖了棉花的繁殖。」位於墨西哥恰帕斯的農業生態學家雨果·佩拉萊斯(Hugo Perales)說:「這一次的發現非常有趣,但他敦促大家要謹慎,人為無法控制的現實環境迫使研究人員需對極少數植物進行深入研究。」

在韋吉爾看來,這項研究是非常有意義的,由於墨西哥是棉花遺傳多樣性的寶庫,她認為限制引入更多的轉基因棉花是最明智的一項作法,她說:「我們知道轉基因的存在是不可逆轉的,生態效應更是不可逆轉的。」

圖片來源:VALERIA VÁZQUEZ BARRIOS

資料來源:Emiliano Rodríguez Mega(2021,FEBRUARY 16).Modified genes can distort wild cotton’s interactions with insects. Sciencenews

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