转基因耐除草剂作物的历史、现状及展望(3)

　　也许这些化合物对环境最重要的好处是它们对减耕或免耕农业已经起了关键性的作用。耕地会使表层土壤损失，造成对环境的危害将会延续几百年甚至更长时间。对大豆和棉花而言，耕地和用土壤除草剂拌土处理是杂革治理的重要组成部分，然而，若叶面施用几乎能杀死所有杂草的除草剂，如草铵膦和草甘膦，则上述常规方法的用处就不大了。耐草甘膦大豆在美国已成为迅速向减耕农业转变的手段，而耐草甘膦棉花则为开始推行减耕棉花作出了贡献。

　　有人担忧耐除草剂作物会对土壤有潜在影响，但尚无证据表明已进入环境的耐除草剂作物在刺激或抑制田间土壤中营养物质转变方面产生重要的直接影响。

　　随着耐除草剂作物的使用，抗性杂草的出现和扩散已成为一些环境保护论者和农民的担忧。第一例抗性杂草是20世纪90年代中期澳大利亚黑麦草对草甘膦产生抗性，此后，耐草甘膦杂草以及耐其他除草剂的抗性杂草越来越多，如抑制乙酰乳酸合成酶(  ALS  )的除草剂在1995年之前一直是最常用的除草剂，而现在全世界已经出现超过80种能耐这类除草剂的物种。

　　耐除草剂作物可通过4种方式影响抗性杂草。首先，天然抗性杂草品系可能取代那些可被与抗性作物同时使用的除草剂有效防除的杂草品系(有时称为杂草转移)。这与出现新的除草剂种类所发生的情况没有什么区别，它对环境唯一的冲击可能是使具有抗性作物的除草剂用量增加，或加上另一种能防除新的杂草品系的除草剂。第二，与抗性作物同时使用的除草剂会对杂草品系产生很强的选择压，引起抗性进化。用于耐草甘膦大豆的草甘膦曾经发生这种情况，而其他耐草甘膦杂草已在非耐除草剂作物中发生进化。第三种可能性是一种耐除草剂作物在另一种不同的耐除草剂作物中成为杂草，例如，草甘膦经常在种植前用于除去冬季杂草，但它不能防除前一个生长季节自生的耐草甘膦植物。有关耐除草剂作物这前3个问题对农民来说都不是新问题了，然而，第4种可能性即耐除草剂转基因有可能渗入到杂草亲缘植物中，这是一个比较新的问题，因为作物对选择性除草剂的天然抗性很少渗入杂草的亲缘植物中，其部分原因是杂草亲缘植物通常也是具天然抗性的。

　　转基因从耐除草剂作物向天然种群的转移已是环境保护论者一个合理的忧虑，这是转基因作物可能具有的唯一一个不可挽回的影响。对某种除草剂具有抗性的某种转基因不太可能影响生长在不使用除草剂的自然环境中的植物种群。即使转基因作物与野生亲缘植物之间以很低的频率发生交叉，并且杂交极不适用，除草剂也将通过除去竞争者而有利于少数杂交品种的生存。类似地，除草剂将对回交的后代起保护作用，直至基因成功地渗入到野生品系中。耐除草剂的转基因几乎不可避免地从耐除草剂油菜转移到杂草亲缘植物中。转基因也很有可能从栽培的水稻向其杂草和野生的亲缘植物转移。大多数作物都具有可进行种间杂交的野生亲缘植物。

　　耐除草剂作物可能对环境造成的最重要的危害是加快了其他转基因的基因渗入。昆虫抗性和病毒抗性都是改变生态平衡的转基因的例子。带有抗虫和耐除草剂转基因的玉米和棉花在美国都已经被批准商品化，但对玉米和棉花的基因渗入并不担心，因为这些作物不与任何美国的野生品系进行品种间杂交。从地理位置来说，凡是基因有可能向野生亲缘植物渗透的地方，就会对这些耐除草剂作物产生忧虑。一个更加直接的问题是从耐除草剂作物向同品系非转基因作物的基因流动，这在北美一些必须保持无转基因的作物上已经出现一些问题，因此，迫切需要安全保障技术来防止转基因作物的基因渗入。

　　有人越来越关注转基因的水平渗透(即从耐除草剂作物向完全没有关联的品系渗透)，这种现象在原核生物中的确存在，但几乎没有证据表明该过程存在于植物品系之间。

2.4  公众的认识

　　如同引进耐除草剂作物之前一样，转基因作物(许多人称之为基因修饰作物或  GMOs)，尤其是耐除草剂作物，仍然是各个不同团体及部分民众反对的焦点，特别是在欧洲。反对的理由是错综复杂的。然而，世界范围内对耐除草剂作物的接受程度还在继续扩大，即使在耐除草剂作物还极少种植的欧洲，也进口了大量耐除草剂作物用作动物饲料。耐除草剂作物在西半球的广泛使用并没有带来重大灾难，终将能对世界上其他地方那些持否定态度的民众产生正面影响。

3  展望

　　如上所述，有许多关于各类转基因产生新的耐除草剂作物类型的专利，但最近看来，新的耐除草剂作物已不像20世纪90年代后期那样一窝蜂地得到管理许可。APHIS  网站提出对人类不直接消费的两种植物——剪股颖和苜蓿的耐草甘膦品种解除禁令。最近对耐草甘膦草皮草和洋葱以及耐草铵膦草皮草、甜马铃薯和小麦已申请田间试验。耐羟基苯基丙酮酸双氧酶和原卟啉原氧化酶抑制剂的作物最近也已获准进行田间试验。然而，几乎没有耐除草剂作物田间试验的申请转为  APHIS  要求商品化许可的申请。通过网站  http://www.isb.vt.edu/CFDOCS/fieldtests2.cfm  可以看到这些田间试验目前的申请状况，显然，在近期内不会有大量新的耐除草剂作物出现。

　　是否有其他技术来代替耐除草剂作物呢？惯用的技术是使用除草剂和进行耕地。新的除草剂还在开发中，但开发速度比以前慢，而且，如果没有草甘膦和草铵膦那样的作物选择性和杀草广谱性，这些新的除草剂可能不会对耐除草剂作物产生重大的影响。精确农业(  precision  agriculture  )通过减少除草剂用量和减少耕作对环境的危害，改善了使用除草剂和耕作的功效，这项技术的潜力是巨大的，如果其成本能够降低，功效能得以提高，则可减少耐除草剂作物的使用。

　　杂草生物防治的传统方式已经对杂草治理没有多少作用了。改进带有转基因的生物防治剂的研究正在进行中，但这种技术对环境的风险比耐除草剂作物大得多。也有人在研究用转基因技术使植物更具异株克生作用，希望由此切实减少除草剂的用量。但有人担心这类品质的转基因渗入到野生品系中，有可能增加其在天然生态系统中的合理性，从而造成无法预知的结果。因此，即使这项技术取得成功并且是安全的，至少在10年之内还无法实际应用。   (责任编辑：泉水)

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