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基因的革命

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第四章 意义与机会(10 / 12)

    这种方法可望用于消灭果蝇和其它侵害农作物或传染疾病的害虫。

    美国《科学》杂志发表报告称,英国牛津大学和曼彻斯特大学的科学家在果蝇体内设置了一个“基因开关”。它对雄性果蝇没有影响,但会在雌性果蝇体内起作用。具有这种基因的雌性果蝇,必须从食物中摄取足量的四环素,否则就会无法消化吸收食物营养,最终导致免疫机能失调而死亡。

    科学家说,如果将这种转基因雄性果蝇大量投放到自然界中,它们与野生雌性果蝇交配后,产生的雌性后代将遗传这种致命基因,难以存活。经过一定时间,野生果蝇的数量就会显着减少。科学家正在研究用这种方法消灭地中海果蝇和传染黄热病的伊政。

    由于一般只有雌性害虫会对农作物和人畜产生较大危害,向自然环境中投放大量雄性转基因害虫,并不会加重虫害。

    1996年,美国佛罗里达州释放出第一只遗传工程昆虫——捕食螨。佛罗里达大学的研究人员希望这种螨能捕食损害费和其他作物的螨类。加利福尼亚大学的科学家们,则把一个致死基因导入红棉铃虫,一种引起棉田每年损失上百万美元的鳞翅目毛虫。这种致死基因在棉铃虫的子代开始激活,在其损害棉花、交配和繁殖之前的早幼棉铃虫阶段就被杀死。这个项目的研究人员托马斯·米勒(thomasMiller)和琅洛坎(JohnP。

    lmpin)希望把这种遗传Xi程棉铃臾幼虫大量培育为成虫,然后把它们释放到环境中与野生型棉铃虫蛾交配,其后代都将因为携带致死基因而大批死亡。这是一种新的虫害控制方法。

    基因技术在农业方面潜力巨大。据介绍,在农业方面,生物工程产品趋于部分取代由石油化工方法制造的农用化学物。科学家们正忙于设计研制新粮食品种。这些新品种可以直接从空气中吸取氮,而不是像现在的庄稼这样需要施用化肥。还有一些正在进行的实验,探索把某一种系的理想遗传性状转入另一种系,以提高植物的营养价值、产量和质量。科学家们正在用有除草剂抗性、帮助抵御病毒和虫害,以及适合干旱或盐碱环境的基因进行试验,所有这些都是为了提高和加速农产品进入市场的流程。

    1996年,第一批进行基因剪接的、以商业为目的的粮食作物开始种植。在美国亚拉巴马州棉花池中,有3/4以上是遗传工程的抗虫害品种。1997年,美国的遗传大豆的种植面积超过300万公顷,遗传工程玉米的种植面积也超过了140万公顷。化学和农业公司希望在今后5年时间里,在绝大多数农田里种上经过基因剪接的农作物。

    有几家生物技术公司正在组织培养这一新的研究领域里探索,目标是到21世纪时能把更多的农业生产转移到室内。20世纪既年代后期,位于美国加利福尼亚州的一家生物技术公司L吸困划办cs(现已倒闭)宣布,他们在实验室里用植物细胞培养方法,成功生产出了香子兰。香子兰是美国最受欢迎的一种香料,在美国销售的冰淇淋中有1石是香草冰淇淋。但是,香子兰生产成本昂贵,它必须人工授粉,并要求在采集和加工的过程中格外小心。现在,科研人员应用基因剪接技术,通过分离基因和解译产生香草昧的代谢途径,使香子兰可以在细菌培养精内生长,在实验室里大量生产香于兰,而不再需要豆荚、苗木和土壤,也不需要农民来栽培和收获。

    研究人员用组织培养方法在实验室里成功生产出了相橘和柠檬的囊泡。一些工业分析家相信,在不久的将来,橘汁将可以直接在大培养缸里“生长”,不需要再去种植橘树。美国农业部的科学家,已经把松散的棉花细胞浸在含营养液的培养缸里让其生长。

    因为这种是无菌条件下生长的,没有微生物污染,故可以直接用来制作无菌棉纱。

    已故的罗戈夫(MdrtinaphenL·Rawins)是前美国农业部的生物学家和科研管理者,他们预见将来会以农田和工厂相结合的方式来进行农业生产。

    农田里种植终年不断的生物量(b——)农作物,收获后用酶把它们转化成为糖溶液,然后把这些糖溶液用管道输送到城市的生产工厂。它们将被用作营养来源,以便通过组织培养大量生产浆(pulp)。这类浆可以根据需要重组或制作成为不同的结构和形状,以模拟传统“土地生长”形式的农作物。按照罗林斯的说法,这是一种新型的农作物生产工厂,将进行高度自动化生产,只需要很少的工人。

    英国一家证券公司的罗伯特·弗莱明认为,基因工程将会使种子成为今后有利可图、有发展前途的生意。由于看到了这一转移的来临,大型的化学公司,如英格兰的皇家化学实业公司,英荷壳牌集团,美国的蒙桑托公司,瑞士的桑多兹公司,法国的罗纳一普朗公司,已经在过去的十年中花费了100亿美国购买种子公司。

    利用基因转移可以提高小麦产量。据赵学漱先生介绍,我国着名育种家李振声用禾本科草和小麦杂交,使有益基因转移。经筛选后,培育出新的小麦品种,具有高产且抗病的特