轉基因番茄

轉基因番茄

轉基因番茄即轉基因的番茄,轉基因食品的一種。 番茄( Solanum lycopersicum )是一種世界性蔬菜,在蔬菜生產中占有舉足輕重的地位,也是基礎生物學研究中的重要對象和模式植物,在所有蔬菜作物中番茄的研究文獻居於首位。由於番茄研究深入,而且易於轉化,轉基因番茄研究與套用得到了迅速的發展。隨著轉基因技術的成熟與發展,越來越多的轉基因番茄已被研製成功,並逐步走向產業化階段。本文就目前轉基因番茄的研究以及產業化情況進行概述,為進一步進行轉基因番茄研究工作提供重要的基礎信息,同時也為進行轉基因番茄的管理和研究提供理論基礎 。 耐貯存轉基因番茄是世界上最早批准進入商業化種植的轉基因作物之一。截至201 1年年底,國外共批准6例轉基因番茄的商業化種植,其中5例為延熟(耐貯存)番茄,1例為抗蟲番茄。中國批准3例耐貯存、1例抗病毒轉基因番茄,目前均未大規模商業化種植 。

基本信息

種類

抗鹽轉基因番茄

轉基因番茄 轉基因番茄

美國科學家曾培育出一種口味與普通番茄相同的轉基因番茄,其特別之處是能在含鹽量較高的土壤中生長。他們從一種與捲心菜有親緣關係的植物中提取出抗鹽基因,然後將該基因注入番茄中。用這種辦法培育出的轉基因番茄能夠在含鹽量為正常情況50倍的土壤中存活。

抗乾旱轉基因番茄

美國康乃狄克大學的一個研究小組將擬南芥的一個基因插入番茄內,培育出能高度抗旱的轉基因番茄植株。科學家稱,這一成果可能對世界農業有重要義。

康乃狄克大學教授羅貝托?格拉克西奧亞等人在當天出版的美國《全國科學院學報》上發表論文說,全球的乾旱地區普遍農業低產,隨時有發生大饑荒的危險。因此,運用基因工程的知識培育抗旱、高產的農作物,可以幫助緩解世界農業面臨的危機。

在這一研究中,格拉克西奧亞等人將擬南芥的一個名為AVP1的基因植入普通番茄植株內,並觀察其效果。早先的研究已顯示,AVP1基因的過度表達能使擬南芥細胞免受脫水之害,並能使其根部吸收和保持水分的能力更強,從而幫助植株忍耐缺水環境。

研究人員發現,插入AVP1基因的番茄根部比普通番茄根部更強壯,在乾旱期吸水能力更好。研究人員還在實驗中模擬了13天的乾旱環境,並對比兩種番茄的生長情況,結果轉基因番茄不僅在乾旱期的生長狀況遠好於普通植株,在乾旱期結束後的恢復中,生長速度也比普通番茄快兩倍;此外,轉基因植株結出的果實在成分上與普通番茄沒有明顯區別。格拉克西奧亞等人因此認為,植入AVP1基因能幫助番茄更好地抵抗乾旱,安全且高產。

他們還指出,這一方法可能廣泛適用於更多重要農作物,如將轉基因技術套用在其他農作物的改造上,有望提高幹旱地區的農業生產力。

雙抗轉基因番茄

番茄是老百姓十分喜愛的蔬菜。但番茄果株在生長期間不耐寒,一個晚上霜凍就會導致其死亡。並且,如果生長期間受到黃瓜花葉病病毒(CMV)的影響,植株也往往會變成棕色最後枯死。

美國俄克拉何馬州農業研究所的科學家發現一種方法,能夠使番茄不僅不受CMV病毒的影響,而且能耐低溫。通常,與同一種形式CMV病毒有關的寄生菌觸發細胞後凋亡,或預先安排的細胞死亡,是一種因各種原因促使細胞自殺的自然過程。研究表明,將來自人或蠕蟲的特定基因嵌入番茄植株內,就能生長出耐這種寄生菌的番茄,所嵌入的基因可製造出多種蛋白質,能抗早期細胞凋亡,讓CMV病毒成為無害病毒。基因改造後的番茄也比自然生長的番茄有更好的抗低溫氣候特性。

高保健功能的新品種番茄

為了刺激產生查爾酮、異構酶,以增加取得黃烷醇這一特殊功能性成分的含量,研究中將敵牽牛屬植物中的遺傳基因插轉到番茄表皮。這種番茄品種的改良對其風味無任何影響,在以這種轉基因番茄新品種為基礎原料的加工中,黃烷醇的含量雖然會遭到一定量的損失,但是仍然能夠保持在65%左右。

轉基因番茄新品種在人體保健方面所具備功能特徵為人們提供了健康上的優越性及好處,為加工新型保健類番茄製品提供了新的可能和原料。

番茄紅素增加3.5倍的生物技術新品種

科研人員的原意是開發在成熟前的數天內獲昨高品質加工用的番茄新品種。

帕丹尤大學園藝學科的阿伏塔·霍達教授指出:“這是通過生物技術提高營養價值的初期事例,而且也許對於果實作物而言,也是由生物技術提高營養價值最新的事例之一”。合作研究者美國農業部蔬菜研究室主任阿烏塔·瑪托介紹說:“番茄紅素是天然存在於自然界可供我們在日常生活中報取的功能成分,通過遺傳基因替換和重組技術 ,這種有效物質的含量得以大同度提高。”

這種番茄新品種是通過將酵母菌的遺傳基因引入到番茄的DNA中後取得的,酵母菌在這裡起到刺激產生番茄紅素的作用。番茄紅素是原本就存於番茄中的活性成分,但是隨著番茄果的成熟而進入“休眠”狀態。同時,番茄紅素是番茄體內形成紅色的色素成分,在人體內俱有捕捉可使組織遭受損傷並此發癌症的活性氧的性質,從而充分顯示其在抗癌保健中的重要作用。

抗愛滋病和B肝病毒的轉基因番茄

科學家利用基因技術改良番茄,培育出了可預防兩大致命病毒——愛滋病病毒和B型肝炎病毒的轉基因番茄。

俄羅斯西伯利亞植物生理學和生物化學研究所的科學家利用土壤農桿菌,將愛滋病病毒和B肝病毒DNA片段合成物送入番茄植株。經過這種方法處理的番茄植株能製造這些病毒的蛋白質。

科學家給實驗鼠餵食含這種轉基因番茄粉末的溶液後發現,實驗鼠血液中產生了愛滋病病毒和B肝病毒的高含量抗體。

研究人員還證實,HIV抗原能夠經繁殖遺傳給下一代轉基因番茄。食用這種番茄後,其中所含的HIV抗原會與胃腸道黏膜結合,激活免疫系統保護功能,肌體會針對病毒蛋白質生成抗體,對HIV病毒產生免疫作用。

科學家說,如果用這種番茄製造的疫苗同樣對人體有效的話,將能夠以片劑形式供人們服用。其優點是無需冷藏,無需注射,感染風險低,易於生產,比傳統的疫苗更為安全。這無疑為飽受病痛折磨的患者以及處於感染危險中的高危人群帶來了福音。

這種轉基因番茄長勢良好,葉子和果實中均含有HIV抗原。雖然此前科學家已經培植出含有HIV抗原的轉基因植物,比如菸草和土豆,但是都因無法直接食用而不適用於愛滋病治療。

好處

番茄大小不一樣,因此每一個番茄中所含的特殊蛋白質也不相同。而傳統接種疫苗的成功與否取決於每人每次所接受的疫苗劑量是否相同。如果劑量過多,會產生一些不良反應;過少,則可能不產生任何作用。因此,人們不禁要問:吃個兒大的番茄有沒有危險?吃多少才合適?對此問題,劉德虎研究員解釋說:“傳統的疫苗接種需要對劑量進行控制,而轉基因番茄就不要考慮這個問題。因為預防B肝的轉基因番茄經消化道吸收後在人體內產生抗體,從而具有免疫能力。如果吃的番茄過大,多餘的疫苗成分就會自動排出體外,對人體不會產生副作用。另外,轉基因食品上市前必須經過嚴格的安全檢測。我們已經完成了動物試驗,目前正在進行安全測試。

劉研究員還介紹,可預防B肝的轉基因番茄上市要經歷四個階段:中間試驗階段、環境釋放階段、生產試驗階段和生產證書的申報階段。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們