基因改良的“前世今生”
谷明娟
进化,在生物学中是指种群里的遗传性状在世代之间的变化。所谓性状是指基因的表现,在繁殖过程中,基因会经复制并传递到子代,基因的突变可使性状改变,进而造成个体之间的遗传变异。新性状又会因物种迁徙或是物种间的水平基因转移,而随着基因在种群中传递。当这些遗传变异受到非随机的自然选择或随机的遗传漂变影响,在种群中变得较为普遍或不再稀有时,就表示发生了进化。物种新性状产生是否能保持长盛不衰,这与自然和人类的需求密不可分。而基因改良技术就是在新时代下孕育的物种进化技术,它是人类为满足自我需求而产生的,是人类发展的必然产物。
杂交:基因改良的前世
在自然界中,基因的转移十分普遍。我们经常看见风和昆虫能够帮助植物传粉,产生后代,这个过程我们称之为天然杂交,其实就是大自然中的转基因过程。人类学习和效仿大自然,创建了人工杂交。当年袁隆平先生就是通过人工杂交,将野生稻的雄性不育基因转移到了栽培水稻,创造出了举世闻名的杂交水稻。我们将这一类利用天然杂交和人工杂交实现基因转移,创造遗传变异,培育优良品种的方法,都称为转基因的前世。
基因改良的“今生”
人工杂交并不能解决所有转基因的问题,我们面临的困难是由于物种之间的生殖隔离,有些物种之间根本没法进行人工杂交。于是人类需要利用新的技术方法来达到转基因的目的,而利用生物技术转基因,就是一种非常有效的手段。将来源不同的某个基因转移到目标植物品种的细胞中。这便是现代生物技术转基因的方法。从前我们依靠天然杂交和人工杂交来改良品种,都有碰运气的情况。如果运气好,有用的基因就转移到了品种中,运气不好就不一定成功,不一定能培育出可量产、优质的品种。但是利用转基因生物技术,我们就可以非常精准地掌握控制转基因,这就是转基因“今生”的意义。
如今我们面临非常艰巨的粮食安全问题,全球人口在不断地增长,但耕地面积和其它资源在不断地减少。今年4月联合国发布2019年全球粮食危机报告,2018年53个国家和地区1.13亿人处于严重饥饿状态。而在人口不断增加的情况下,要靠扩大耕地的面积来提高产量,显然是非常困难的。在这样紧迫的环境下,我们还必须保证每一个人都有饭吃,这就要求我们必须提高农业生产效率——在不断减少的土地上获得更高的农业产出。自然的杂交以满足不了人类快速提升的要求,我们需要一种快速有效的工具,而转基因就应运而生,它是人类历史长河中必然会产生的产物,且会不断前进。