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沐鸣平台登陆线路转基因基因会扭曲野生棉花与昆虫的相互作用


原产于墨西哥尤卡坦半岛的棉花植株看起来可能都一样——蓬乱的、未经驯化的灌木丛,当传粉者前来拜访时,花朵会从淡黄色变成紫色。但是,从转基因棉花作物中逃逸出来的基因使一些本地植物发生了根本的变化,改变了它们的生物学特性以及它们与昆虫相互作用的方式。

其中一种逃逸基因使野生棉花分泌的花蜜更少。由于没有办法吸引防御性蚂蚁来保护棉花免受食草动物的侵害,棉花被吃掉了。研究人员1月21日在《科学报告》上报告说,另一种逃逸的基因使野生棉花产生过量的花蜜,吸引了大量的蚂蚁,而蚂蚁可能会阻止其他昆虫,包括传粉昆虫。

加州大学河滨分校的进化生物学家诺曼·埃斯特兰德说:“这是非常有趣的效应。沐鸣平台登陆线路”“这是第一个真正表明转基因进入野生种群后整个生态系统可能被破坏的案例。”

结果挑战一个长期持有的观点,当基因从转基因作物逃到野外,他们只有一个中立的影响野生植物杂草或传递他们的好处,说艾丽西亚Mastretta燕,植物分子生态学家全国委员会的知识和使用生物多样性在墨西哥城。她说,这些发现证实了这种基因转移的意外结果,其中一些是“从未想象过的,或者至少没有被认为可能的”,有时确实会发生。

科学家们此前曾试图解释转基因作物的DNA在其野生近亲中出现后会发生什么(SN: 1/29/16)。但大多数研究都是在严格控制的条件下进行的,很少有研究测试了这些基因转移对自然生态系统的影响(如果有的话)。

缺乏证据促使墨西哥城墨西哥国立自治大学的植物遗传学家Ana Wegier和她的学生寻找答案。这个国家是他们的天然实验室。我们所知道的棉花(陆地棉)最早出现在200万至150万年前的墨西哥,并发生了多样化,而本地的变种仍然在这片土地上发芽。在过去的25年里,中国北部地区也出现了大量毛茸茸的转基因棉花。

在这段时间里,Wegier一直在墨西哥寻找野生棉花,结果却在悬崖的边缘、市政垃圾场或高速公路的中间发现了它。她说,沐鸣平台登陆线路野生棉花喜欢生长在最不适宜居住的地方,在那里它不必与其他物种竞争。2018年,韦吉尔和她的团队来到了Ría Lagartos生物圈保护区,这是尤卡坦半岛上一个孤立的沿海地区。在离最白的海滩只有几英尺远的地方,研究人员在烈日下花了很长时间观察和取样棉花植株,成群的蚊子不停地叮咬它们。

回到Wegier的城市实验室,研究小组从他们收集的61种植物中提取了DNA,发现其中24种没有任何转基因。21株植物获得了抗除草剂草甘膦的转基因;其中的7种现在可以产生一种致命的毒素,杀死破坏性的昆虫;而剩下的9只则将逃脱的基因合并到它们的遗传密码中。

距离最近的转基因棉花田在2000公里之外,“最让我惊讶的是,在我们意想不到的地方发现变化是多么容易,”Wegier说。

当被涂上胁迫诱导化学物质后,具有抗草甘膦性的植物产生的花蜜比野生植物少得多。花蜜是野生棉花分泌的一种含糖零食,每当它被吃掉时,就会得到特别具有攻击性的蚂蚁的保镖服务。在样本采集前,这些植物也是看起来最粗糙的。由于没有美味的回报,也没有蚂蚁来保护棉花免受饥饿的食草动物的伤害,这些植物与没有转基因的本地植物相比受到的伤害最大。

经过同样的化学物质处理后,带有杀虫剂基因的植物一直分泌花蜜,比那些没有逃脱的基因的野生植物分泌的花蜜更多,成为保护蚂蚁的不可抗拒的灯塔。但在研究人员的植物样本中,携带杀虫剂基因的植物并不多,这表明要么是蚂蚁,要么是转基因本身吓跑了其他昆虫。这可能干扰了棉花花的授粉,阻止了植物的繁殖。

墨西哥恰帕斯市Colegio de la Frontera Sur的农业生态学家Hugo Perales说,这些发现很有趣,但他敦促人们谨慎。他说,Ría Lagartos无法控制的现实环境迫使研究人员只研究很少数量的植物。“有一种说法是,有些事情正在发生,但这种说法需要得到证实。”

对Wegier来说,这项研究的意义是显而易见的。她认为,由于墨西哥是棉花遗传多样性的宝库,限制引进更多的转基因变种将是明智的。“我们知道转基因的存在是不可逆的,而且[生态]效应是不可逆的,”她说。