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探究管理交叉授粉的芸苔属避免遗传污染情况

2020-06-20 171 上传者：管理员

摘要：甘蓝型油菜（BrassicanapusL.）是一种自花授粉作物，约占杂交品种的三分之一。此外，它是一年生作物，可被用作人类的食物和饲料。因此，有必要研究转基因再生油菜和传统油菜共存的能力。并且，转基因作物对环境和人类健康的风险尚不明确，若要在某一特定地区大面积推广种植，必须评估其对环境和人类健康的风险，在一定程度上避免遗传污染并保持遗传纯度。本文从检测基因纯度、种子作物隔离距离和污染源方面介绍了如何在某一特定地区管理交叉授粉的芸苔属以避免遗传污染并保持遗传纯度。

关键词：
传粉媒介
共存的问题
农业科学
基因纯度
种子生产
隔离距离
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同时，在其他国家如新西兰，与转基因种子生产相关的共存政策很难实施，因为新西兰不接受污染阈值。因此，如果在一些欧美国家实施共存政策，则必须估算转基因作物释放后遗传漂移的风险。在我国，若转基因作物要大面积推广种植,同样也需要评估其对环境和人类健康的风险。因此，如何保持作物遗传纯度是我们需要关注的重大问题。

1、确定遗传纯度

测试种子的遗传纯度至关重要。GOTs可用于测试种子的遗传纯度，这种方法是让种子在温室中生长8w，然后移植到田间，以便随后生长和评估污染物的存在[1]，但测试非常耗时，而且需要大量的土地[2]，因此可以使用分子标记系统。分子标记系统被认为是种子质量控制中更快、更实用、更有效的工具。分子标记系统包括RAPD（随机扩增多态性DNA标记）、ISSR（微序列重复）、SRAP（相关序列扩增多态性）和SSR（简单序列重复）。RAPD—PCR和ISSR—PCR在PTC—100热循环器中发挥作用。放大的产品被分离在琼脂胶凝胶上，并在紫外线下拍摄。SRR—PCR反应通过PCR产品检测8%变性聚丙烯酰胺凝胶，然后沾上银[2]。SRAP分析对6%非脱硝聚丙烯酰胺凝胶，然后用银染色[3]。基于PCR的分子标记可用于分析种子遗传纯度。过去的研究表明，这些简单分子标记物的遗传纯度与GOTs检测到的遗传纯度百分比相似[1]。

2、定量估计基因分布情况

定量估计两块田的基因分布情况很重要。根据基因分布情况来设置隔离距离，使油菜在可接受的阈值以下授粉。基于油菜分离距离的基因流动，观察花粉运动时，需要考虑花粉能传播多远，能存活多长时间，以及竞争得可行花粉的浓度。通过实验表明，建造5m的缓冲区可以将外部授粉的可能性降低1/3。增加隔离距离可比缓冲液更有效地减少转基因花粉的分散，将距离超过100m和宽度≥300m的非转基因场分开，然后分离转基因授粉的百分比<0.1%可能。如果0.3%的阈值可以接受，即使对于在较小的区域范围内，建立50μm隔离也是可行的[4]。

3、污染源

1）风。利用风来揭示油菜籽花粉是可行的。然而研究表明，随着油菜籽距离的增加，风不太可能在油菜籽的长距离交叉污染中发挥重要作用[5]。

2）昆虫。油菜花有鲜艳的黄色花朵，尤其会吸引昆虫授粉者的气味。让蜜蜂以转基因和非转基因品种为食。蛋白质测试条在无花粉和无花粉蜂蜜中也检测到乙酰转移酶蛋白，证明了转基因蜜蜂可引起转基因成分的污染[6]。

3）野生动物种群。野生动物种群可以促进基因流动，通过使附近的植物更容易被传粉者看到，从而可能影响花粉的运输。

4）水。水也是污染源之一。必须注意该地区附近的水质。差的水质会污染土壤，并导致农作物减产。

4、结语

为了避免遗传污染，笔者认为检测遗传纯度是一个先决条件。有很多方法可以确定油菜籽的遗传纯度。分子标记和生长轨迹（GOT）一般被选中。GOT比分子标记更准确，但它们非常耗时，需要大片土地。因此分子标记更受欢迎。除此之外，设置隔离距离也很重要，使油菜籽花粉低于可接受的阈值。这涉及到基因流动和相关距离。但同样也要考虑到污染源因素，水、风、昆虫和野生动物种群都是需要考虑的因素。当油菜籽距离逐渐增加，水、昆虫和野生动物种群是更需要关注的污染源，风在油菜籽的长距离交叉污染发挥的作用很小。

参考文献:

[1]刘捷.甘蓝型油菜杂种优势的分子标记预测研究[D].重庆:西南大学,2006.

[2]马英夏.甘蓝种质资源遗传多样性SSR标记分析和F_1纯度鉴定研究[D].咸阳:西北农林科技大学,2012.

[3]李小艳.花椰菜种子遗传纯度检测与品种鉴定的分子标记分析[D].南京:南京农业大学,2008.

[4]廖慧敏,吴超,曹以诚,等.油菜基因流网络的结构特性与小团体分析[J].植物学报,2010,45(2):162-173.

[5]蔡丽,周必文,郭学兰,等.在中国环境条件下油菜花粉介导的除草剂抗性基因飘逸[J].科学通报,2008(13):1544-1551.

[6]唐桂香,宋文坚,周伟军.转基因油菜的基因流及生态风险[J].应用生态学报,2005(12):2465-2468.

王静姝.对管理交叉授粉的芸苔属避免遗传污染的研究[J].南方农机,2020,51(11):81.