木瓜原产南美,17世纪传入中国。 主要分布于我国广东、海南、广西、云南、福建、台湾省等省(区),国外有东南亚的马来西亚、菲律宾、泰国、越南、缅甸、印度尼西亚、印度、斯里兰卡等。中南美洲、西印度群岛、佛罗里达、夏威夷、古巴和澳大利亚。 木瓜对人体有很多好处,但是因为生长时容易被病毒侵袭,产量受到很大影响。 1948年,在美国夏威夷发现了一种番木瓜环斑病毒(PRSV)。PRSV来势凶猛,传播迅速。可以说,只要有种植木瓜的地区,PRSV就会存在。 感染PRSV的木瓜叶片呈绿色、畸形、细小,果实含糖量低、风味差,严重时会导致木瓜减产80% ~ 90%。 之后,包括中国南方多个省份在内的木瓜种植园成为PRSV感染的重灾区。 但PRSV侵权范围广,来源难追溯,处理难度大。 在传统育种背景下,采取培育抗病新品种、结合栽培技术进行综合防治等多种措施,但效果不佳。 因为番木瓜品种中缺乏抗性资源,而野生番木瓜中的抗性资源很难通过常规杂交方法转移到番木瓜品种中。 20世纪20年代末,人们发现了一种控制植物病毒病的有效方法,即通过给植物接种弱毒株,使其对强毒株产生抗性,就像人类接种疫苗预防疾病一样。 这种方法在植物界被称为“交叉保护”。 “交叉保护”在佛罗里达和夏威夷的番木瓜育种中得到了广泛应用。 但是通过实验发现,弱毒株在交叉保护的过程中有可能变异成强毒株,而且要把所有植物都一一接种,也是一项巨大的任务。 在这种情况下,科学家们需要一种更有效、更经济、更方便的木瓜抗病毒控制措施。 1986年,科学家发现将烟草花叶病毒的外壳蛋白基因转入烟草中具有类似的交叉保护作用,使烟草摆脱了病毒的攻击,并成功获得了世界上第一株抗病毒转基因植物,这给科学家研究抗病毒番木瓜品种带来了新思路。 通过科学家的努力,抗PRSV转基因番木瓜诞生了。 那么,转基因木瓜是如何工作的呢?不同地区的PRSV毒株具有高度的变异性和多样性。 不同菌株对番木瓜的侵染也有差异。因此,转基因番木瓜时必须考虑番木瓜的产地。 即根据番木瓜的生长环境,选择特定的病毒基因组序列,通过转基因技术导入番木瓜,使番木瓜对病毒产生抗性。 具体来说,转基因木瓜是如何达到抗病毒效果的?由于被转移病毒的基因组序列中含有一小段双链RNA,可以与病毒繁殖和扩增的关键基因的DNA序列相匹配,匹配后病毒就不再具有繁殖和扩散的功能,从而成功发挥抗病毒作用。 当然,抗病毒转基因木瓜的安全性也是大家关心的问题。 科学家转移的病毒基因组序列是否有害并留在人体内?事实上,我们吃的水果是由一系列的RNA和DNA组成的。我们吃了这些RNA和DNA后,人体会把它们切割成一组碱基,然后用于人体细胞,不会对人体造成任何伤害。 转基因木瓜也是如此。 RNA和DNA摄入人体后也会分解。 此外,科学家还通过一系列研究表明,转基因番木瓜不会改变番木瓜的园艺特性,不会对植物和土壤产生任何影响,包括作物、动物、微生物等其他非目标生物。 同时,与传统番木瓜相比,转基因番木瓜的可溶性固形物等成分含量相当,不具备已知蛋白质过敏原或毒素的典型特征,除了病毒抗性,与常规番木瓜本质相同。 除了基本的抗病毒作用,安全的转基因木瓜还有哪些额外的优势?过量使用农药不仅对环境有害,造成土壤、水、空气等资源的污染,而且严重损害人体健康,包括食用农药的人的健康和长期接触农药的农民的健康。 据统计,全球平均每分钟有2至3人农药中毒,每年有2万多农民死于农药中毒。 转基因番木瓜的诞生从根本上解决了PRSV的威胁,极大地缓解了传统品种种植中过度使用农药的问题,减少了环境污染,丰富了人类对番木瓜品种的选择。 此外,转基因木瓜抗病毒效果明显,产量有保证,可有效减少木瓜种植用地。 所以种植转基因木瓜是在保证安全的前提下,成本最小化的最佳选择。 由于其显著的抗病毒效果,转基因番木瓜已被一些主要番木瓜种植国所认可。 美国是世界上第一个批准转基因木瓜商业化种植的国家。日出和彩虹这两个由美国开发的转基因番木瓜品种,早在1998年就被批准大规模生产种植,至今已有近20年的历史。 中国也批准了抗PRSV转基因番木瓜& mdash& mdash华农1号的商品种植 华农1号转基因番木瓜由华南农业大学自主研发。 华农1号转基因番木瓜经过7年的环境和食品安全评估,得出的结论是:除了抗病毒外,与传统番木瓜相当。2006年,中国颁发了华农1号转基因番木瓜生产应用安全证书,并批准其在中国广东省推广种植,种植面积逐年扩大。 到2009年,“华农1号”转基因木果种植面积占广东省番木瓜种植面积的95%。 牙买加、泰国和台湾省也成功完成了抗PRSV转基因番木瓜的田间试验阶段,商业化种植指日可待。 澳大利亚、菲律宾、马来西亚、越南等国也于2008年进入了抗PRSV转基因番木瓜的田间试验阶段。 转基因木瓜在国际市场上被广泛接受。 加拿大是世界上第三大木瓜进口国。2003年批准进口转基因木瓜进入国内市场,成为第一个批准进口转基因木瓜的国家。 就连一向对转基因产品持否定态度的日本,也在2010年打开了转基因木瓜的进口大门。 可以说转基因番木瓜已经在世界范围内逐渐被认可。 当然,除了对PRSV的抗性,科学家们还试图利用转基因技术让木瓜实现对人类的其他有价值的用途,比如通过基因操作将木瓜作为食品疫苗,利用转基因技术减少木瓜在运输过程中的损伤等等。 转基因技术与番木瓜育种的结合可能会在未来为人类产生更多有益的结果。让我们拭目以待。 参考文献:[1]李华平昌明业。中国过渡研究20年[J].过渡植物期刊4(特刊1),58-36。[2]李 转基因番木瓜及其安全性问题[J].植物保护,2011,37 (6): 59-63。[3]饶雪芹,李华平 转基因番木瓜的研究进展[J].中国生物技术,2004,24 (6): 38-42。作者:王、、等