晚会活动分享:转基因真相之三十： 小麦转基因为什么从抗旱入手

  据中国农科院网站报道，2011年5月26日，正值麦收前夕，中国农科院组织的转基因抗旱小麦新品种现场鉴评会，在石家庄市农科院国家转基因小麦试验基地举行。

  培育转基因抗旱小麦新品种，是国家重大课题，2009年开始实施，所转基因具有自主知识产权。目前，4个品种已进入环境释放阶段，以检测花粉的自然传播是否会把转基因传给别的植物；46个品种已进入中间试验阶段，下一步将进入大田示范阶段。石家庄农科院试验基地展示的8个品种中，有3个品种在不浇水的情况下，比对照品种增产20%以上；浇1次水，比对照品种增产10%以上；浇2次水，比对照品种增产6%以上。可见，越是干旱越显示出转基因抗旱品种的优越性。  

  小麦转基因，为什么选择抗旱为突破口？为什么不是抗病、抗虫、抗除草剂、优质、高产？这需要解读，要从常规育种说起。   

  感染小麦的病菌有多种，每一种病菌又有多个“品种” ，每个“品种”隔几年又变异一次。某个品种抗了现在的某种病菌的“品种”，难保将来仍有抗性，所以，几十年来，育种家们在不停地选育抗病品种，每个抗病品种各领风骚没几年。转基因，或比常规育种更抗病，但也不可能一劳永逸，所以，世界上至今还没有一个大面积推广的转基因抗病品种。 

  转基因抗虫，也有难度，虫虽然不会变异，但虫有不同的分类，以“目”为分类单位。危害小麦的昆虫有双翅目的、鳞翅目的、膜翅目的、同翅目的，一个抗虫基因，一般只抗一个“目”的昆虫。美国率先育成转基因抗虫小麦，转入的抗虫基因，来自一种叫雪花莲的观赏植物，这个基因可以产生凝集素，凝集素与同翅目昆虫肠道里的含糖的蛋白酶结合，致其消化不良而死，但对其他“目”的昆虫无效。可是，这个品种却没有得到推广，原因是：只抗一个“目”的昆虫，不抗所有“目”的昆虫，增产幅度不大。  

  转基因抗除草剂，对于小麦来说没有多大的必要性。小麦是密植郁闭作物，杂草不茂盛，不必使用除草剂，也就不必转入抗除草剂的基因。   

  小麦的优质，是几十年来常规育种的主攻方向，已经够优质的了，转基因或可进一步优质，但潜力不大。   

  小麦高产，也是几十年来常规育种的主攻方向，已经够高产的了。像水稻那样，搞杂交优势利用，也搞了几十年，至今没有突破，搞转基因也未必能突破。    

  尽管如此，转基因研究也不会放弃以上5个方面，许多科学家仍在孜孜以求。同时，另一部分科学家看好转基因抗旱，这可以提高中低产田的产量。   

  我们平时听到的、看到的小麦亩产都是一千多斤，但是农业部的统计报表上，全国小麦平均亩产仅六百来斤，小麦主产区河南省平均亩产也才七百多斤。原来，打一千多斤的都是高产田，还有许多中低产田，尤其低产田，亩产不过二三百斤。高产田、中产田、低产田，大致各占三分之一。高产田有灌溉条件，中低产田靠天收。适合高产田的高产品种很多，适合中低产田的品种很少。多年来，只重视高产田，而忽视中低产田。高产再高产很难，而低产再增产潜力巨大，挖掘这个潜力，科学家寄希望于转基因抗旱。不过，即便是具有灌溉条件的高产田，也面临着缺水问题，也需要转基因抗旱。  

  面对干旱，植物都有生理反应。   

  植物的叶子上有无数微小的气孔，气孔不光吸入二氧化碳，呼出氧气，它也蒸发水分，若遇干旱，气孔便关闭，以减少水分蒸发。气孔关闭是因为气孔周围的细胞膨胀，细胞膨胀是因为细胞里的糖、氨基酸、有机酸浓度增加，这是各种酶分解了淀粉、蛋白质、脂肪的结果。“一个基因一个酶”，这是分子遗传学的定律。这是说每一种酶都是由相应的基因控制的，也就是说归根结底是基因控制着气孔关闭。   

  植物体内有一种激素叫脱落酸，脱落酸因为促使叶子脱落而得名，但是若遇干旱，脱落酸就调动糖、氨基酸、有机酸向根系集中。根尖细胞里的糖、氨基酸、有机酸浓度越高，渗透压就越高，吸引土壤水分的能力就越强。归根结底，抗旱靠的是激素，而激素的合成必须有相应的酶的参与，酶则是由基因控制的。   

  面对干旱，植物的生理反应比上面说的复杂得多，还有更多种酶、更多种激素参与生理生化反应，而所有的酶、所有的激素都是由相应的基因控制的。也就是说，是基因在抗旱。

  不同的植物，抗旱基因的能力有所不同。沙漠植物的抗旱基因的能力最强，把沙漠植物的抗旱基因转入小麦，那该多么好啊，可是，眼下还做不到，因为科学家还没有把沙漠植物的每个基因都摸透。目前正在培育的转基因小麦的抗旱基因，来自一种叫拟南芥的植物，这种植物的基因已被摸透。

  中国农科院网站报道说，转基因抗旱小麦课题是2009年开始实施的，两年后就有了阶段性成果，这说明是给现有的品种转入抗旱基因，而不是从杂交育种开始。所转基因具有自主知识产权，这说明是其他国家所没有的，也是保密的。所以，本文只能讲一番抗旱转基因的一般道理。   

  小麦是中国也是全世界种植面积最大的农作物，干旱是制约小麦产量的最大因素，况且，全球气候越来越暖，人口越来越多，那么，转基因抗旱小麦就是人类最大的绿色希望，或许有一天，小麦能像沙漠植物那样耐旱。