转基因作物是利用基因工程技术开发的作物，关于转基因作物的方式、原因和内容存在很多困惑。一些文章可能会让人相信，转基因作物以某种方式产生了它们自己的除草或防虫化学物质，消费者食用这种植物的任何部分或产品，都是在食用一种危险的化学物质。事实并非如此。确实，一些转基因植物增加了对新性状的保护，但FDA规定要求转基因植物对人类无害。那么，这种新特征是如何在不伤害人类的情况下发挥作用的呢?

首先，了解所有生物使用相同的DNA遗传编码系统，形成基因链。基因编码(制造)特定的蛋白质，并且各个子成分的排列方式可能不同，但基因都由相同的子成分分子组成。因此，在不相关的生物体之间移动遗传物质并使其发挥作用是可能的。例如，在正常情况下，水仙花和水稻不能交换遗传物质，但水稻能够解释水仙花的DNA。因此，由于它们不能通过标准育种来交换基因，这种交换是通过基因工程实验室过程来完成的。实验室程序通常是“最后的手段”。植物育种家仍然使用标准的育种方法来交换性状，如果该性状存在于一个兼容的植物中。

昆虫的保护

就像人类一样，昆虫也会被细菌感染。一些蛾子和蝴蝶害虫容易被一种叫做苏云金杆菌简称Bt。还有其他影响昆虫的细菌，但Bt是最常见的。Bt是一种自然存在的土壤细菌，在我们的环境中有数万亿种，包括你的后院。Bt会产生一种蛋白质晶体，与某些昆虫胃壁上的受体结合，然后穿透形成小孔。这些小孔让肠道细菌和其他内容物在幼虫体内传播，通常会在24到48小时内杀死幼虫。Bt对哺乳动物、鸟类、鱼类和其他生物无害，因为它们既没有Bt受体，也没有激活Bt所需的碱性胃环境。

由于所有DNA的功能都是一样的，研究人员去掉了Bt DNA中制造有毒蛋白质的bob体育登录部分，并将其放入玉米等各种植物系统中。因此，当欧洲玉米螟以含有Bt基因的玉米为食时，它就会死亡。这样一来，玉米种植者就不用使用农药了，而且由于昆虫对玉米茎秆和玉米穗的危害更小，产量和质量也提高了。在这种情况下，通过吃玉米，我们吃了“杀虫剂”，但它没有伤害，因为我们的酸性消化系统和缺乏适当的受体阻止了化合物对欧洲玉米螟产生相同的效果。

除草剂的保护

除草剂是杀死植物的化合物。它们的工作方式被称为行动模式(Mode of Action, MOA)。除草剂草甘膦的作用是针对植物中一种叫做5-烯醇丙酮基莽草酸合成酶(EPSPS)的关键酶，这种酶是制造某些氨基酸所必需的。如果没有EPSPS，植物就会耗尽这些氨基酸，基本上会饿死。

草甘膦(农达中的有效成分)与EPSPS结合并阻断其活性，从而杀死植物。然而，某些细菌的EPSPS形式略有改变。负责改变EPSPS形式的那部分细菌DNA被转移到植物中，为它们提供了新的EPSPS途径，使它们对草甘膦具有抗性。bob是什么平台经过这种途径改变的作物现在可以施用草甘膦，杀死周围的杂草，但不会杀死作物。

为了确保食品安全，草甘膦在植物生长周期的早期使用，因此在收获时，我们使用的植物部分(如玉米)上的残留物很少或没有。与其他除草剂相比，草甘膦对其他生物的毒性可能更小。

病毒疾病防护

基因工程使一些植物能抵抗病毒疾病。最著名的是木瓜，但也有一些夏南瓜。一种叫做病原体衍生抗性(PDR)的过程被用于生产这些植物。这与针对人类和动物病毒性疾病的疫苗接种类似。PDR利用相关病毒的一个基因或基因的一部分。这种病毒基因使转基因植物在病毒进入植物组织时能够识别病毒，并破坏病毒感染过程，从而提供对特定疾病的保护。这种方法将夏威夷木瓜产业从木瓜环斑病毒中拯救出来。

颜色和添加的营养

基因工程已被用于改变植物的颜色，防止过早褐变和增加营养价值。第一个通过基因工程改变颜色的转基因作物是黄金大米。最近又增加了粉色菠萝、不变色的苹果和土豆。这些改变不仅仅是“看看我能做什么”的努力。由于富含维生素a的前体β -胡萝卜素，黄金大米呈现金黄色，而β -胡萝卜素对健康视力至关重要。在以大米为主要主食的发展中国家，人们的饮食中往往缺乏这种胡萝卜素。

第一种黄金大米是通过提取水仙花的DNA序列(基因)培育出来的。利用玉米和细菌DNA培育出的第二代黄金大米含有23倍以上的β -胡萝卜素。供体DNA被插入到水稻DNA中，水稻解释添加的DNA，从而增加了谷物中β -胡萝卜素的产量，提供了一种廉价且容易获得的维生素A来源。

未成熟的菠萝果实中含有番茄红素(与番茄红色相同的化合物)，呈粉红色，但随着果实的发育，番茄红素被一种酶转化为类胡萝卜素，使成熟的菠萝果实呈现黄色和独特的味道。粉红菠萝经过基因改造，抑制了转化颜色的蛋白质，结果成熟的粉红色水果味道略甜。然而，该工程过程还包括一个减少菠萝蛋白酶的柑橘基因，一种会引起某些人过敏反应的化合物，以及一个减少开花和增加产量的土豆基因(即，花少有时会提高市场产量)。这些变化可以通过基因工程来控制，但在传统的菠萝繁殖中可能永远不会发生，因为我们必须等待自然突变的发生，而这可能永远不会发生。

另一个植物工程领域涉及减少因割伤或擦伤引起的褐变。当这种情况发生时，多酚氧化酶(PPO)与多酚(有助于香气和味道的化合物)接触。多酚氧化酶和多酚结合在一起会形成棕色的化学物质——黑色素，这会降低吸引力，所以我们认为苹果不好。导致颜色变化的反应速度比组织恶化的速度要快。知道这一点并不重要，因为它仍然“看起来”很糟糕。不变色的苹果被设计成能产生更少的多酚氧化酶，因此形成的黑色素更少，也就不会变成褐色。这种PPO生产的工程减少是由于基因沉默或简单地减少产生PPO的基因的表达。

总结

植物基因工程并不是一种随意的改良方法。这是一种新的工具，需要大量的思考和研究来确定理想的基因，它们的功能，它们可以在哪里找到，bob体育登录然后将它们放入植物的DNA中以产生新的性状。最重要的是，为了确保一致性和安全性，在引入之前必须进行多个实验室和现场步骤。在某些情况下，从我们饮食中的植物中产生蛋白质的DNA被转移到我们饮食中的另一种植物上。

参考文献

• 基因设计2 -基因构造。抗农达、植物及土壤科学图书馆
• 抗除草剂机理，农药环境管理