Nature關注：轉基因作物面臨的抗性問題
日期：2014-04-15 08:50:28
即使是種植轉基因作物，農民們仍然需要采用對抗害蟲的老辦法，例如輪作。這是因為科學家們發現，害蟲已經對抗蟲轉基因玉米產生了重要抗性。Nature網站特地刊發文章，對這項研究進行了報道。
愛荷華州立大學的昆蟲學家Aaron Gassmann領導研究團隊發現，轉基因玉米的廣泛種植已經使一些西方玉米根蟲（Diabrotica virgifera virgifera LeConte）對Bt毒素產生了抗性。目前Bt玉米主要產生三種毒素，而這些害蟲能夠抵抗其中的兩種。這項研究發表在美國國家科學院院刊PNAS雜志上。
“目前市面上的轉基因玉米主要生產三種Bt毒素，而這種害蟲已經對其中兩種產生了抗性，”Gassmann說。
生產Bt毒素Cry3Bb1的轉基因（GM）玉米可以對抗根蟲，這種作物于2003年在美國首次被批準使用。2009年農民們開始發現，這些GM作物受到了根蟲的破壞。2011年，這種破壞擴散到了另一種GM玉米，這種玉米生產毒素mCry3A。Gassmann通過實驗向人們展示，交叉抗性是出現上述現象的原因。研究指出，抵抗Cry3Bb1的根蟲也能夠抵抗mCry3A，這是因為兩種毒素具有類似的結構，在根蟲腸道有一些相同的結合位點。
造成這一問題的原因是，根蟲非常頑強而Bt玉米又沒有生成足夠的毒素，無法對其實現完全控制。舉例來說，針對歐洲玉米螟的Bt毒素，能夠殺死超過99.99%的目標。而針對玉米根蟲的Bt毒素，卻能允許超過2%的根蟲存活下來。年復一年種植同樣的轉基因玉米，使根蟲體內的抗性快速演化，在Iowa州抗性的演化平均只需要3.6年。
陶氏益農公司（Dow AgroSciences）的Nicholas Storer指出，這項研究說明如果不對GM作物進行綜合性的害蟲管理，抗性就會很快出現。現在，農業生物技術公司們正在將不同的Bt毒素結合起來對根蟲展開攻擊。例如，陶氏益農公司已經與孟山都公司合作，出售結合了毒素Cry3Bb1和Cry34/35Ab1的轉基因種子，目前還沒有發現對任何針對Cry34/35Ab1的抗性。
Gassmann認為，毒素的結合使用是延緩抗性出現的重要途徑，不過一旦害蟲對其中一種毒素產生抗性，這一組合就沒有那么有效了。因此，他建議農民們不要完全依賴轉基因技術來對抗害蟲，而是應該定期改變作物，以破壞害蟲的生活周期。“如果沒種玉米，這種根蟲就無法生存，”Gassmann說。
Storer也同意，即使最好的技術也往往需要與老辦法結合使用。“在Bt作物出現之前，作物輪種是對抗根蟲的主要工具，”他說。“現在我們需要把這個傳統延續下去。”
