Gia Aradottir博士访谈

在英格兰,正在进行一项重要的实验。位于Rothamsted研究站的研究小组 哈彭登 正在测试各种经过基因工程改造以消除蚜虫害虫的小麦。如果成功,该实验将证明一种新颖,环保的害虫防治方法的有效性。

但是,一个抗议团体正在威胁研究人员继续其项目的能力,并且对该研究提出了很多主张。为了帮助阐明该实验,我采访了参与该项目的生物学家Gia Aradottir博士。

KJHvM: 您能否告诉我们一些关于您自己的信息,以及您是如何在Rothamsted以及这个项目上工作的?您在项目中扮演什么角色?

GA: 我是转基因小麦小组的最新成员,我加入了 E-β-法尼烯项目一年半前。我做了我的 博士 共同在Rothamsted Research和伦敦帝国大学(Imperial College London)工作,我的工作重点是巨型柳蚜(结核菌 align),化学生态学和种群遗传学。我的 博士 该项目部分由化学生态学小组监督,当我有机会加入时,我抓住了这个机会。

我们拥有一支出色的团队,彼此协作,并且与Rothamsted内的不同部门以及更广泛的科学界合作,具有跨学科的可能性。我们从事多个项目,而我对这个特定项目的贡献是昆虫行为研究和转基因小麦挥发性成分的分析。

KJHvM: 您能为我们的读者解释这个实验吗?该性状的本质是什么,如何发挥作用,如果成功,它将如何改变小麦的产量?这项研究有多重要?

GA: 我想说我们正在帮助植物保护自己免受昆虫侵害。小麦植株的特质是蚜虫警报信息素的挥发物排放(E)-β-法呢烯(EBF)。

诸如EBF之类的化学信息素是昆虫(在这种情况下通常是昆虫)在收集有关其环境的信息以及相互发出信号时通常使用的化学信息。当蚜虫被捕食者攻击时,它会从其角质中释放出EBF,其他蚜虫将其识别为警报信息素,因此它们可以逃脱。 (Eβ-法呢烯存在于许多植物物种中,但通常与其他植物挥发性有机化合物(VOC)结合排放。我们小组的研究表明,植物VOC的掺混物和比例对昆虫反应的重要性,而小麦几乎不排放其他挥发物这一事实意味着我们可以欺骗蚜虫以为小麦排放的EBF来自同一种蚜虫。

Rhopalosiphum padi很害怕,非常害怕。

第二行 防御 来自蚜虫捕食者 认识 EBF提示该区域中有蚜虫,并且被蚜虫警报信号吸引。我们已经在实验室中测试了昆虫对两种转基因事件的反应,我们观察到了蚜虫和天敌对这些性状的良好反应。如果这在田间同样有效,则可以保护该小麦免受蚜虫引起的疾病和产量损失。这将减少农民对化学药品的投入,避免附带损害 引起的有益昆虫 利用 杀虫剂,并有助于可持续农业。

KJHvM: 这种策略与人们可能更熟悉的GE特性有何不同?这样的性状能否在大量作物中使用?

GA: 这种方法会影响 行为 通过改变植物的气味来清除昆虫,使其避开寄主植物,并且 因此 一种无毒害虫管理方法。在蚜虫-小麦系统中可以很好地工作的原因是 因为小麦 不会发出很多其他VOC,因此蚜虫将其视为纯警报信息素。在其他昆虫-植物系统中也可能使用类似的性状,但由于害虫通常是 专攻 仅在一种或几种寄主植物上,并且每种植物物种的挥发性特征都不同,因此需要分别研究每种系统。

KJHvM: 这种新特性可能会给小麦带来哪些其他变化?它会改变植物的味道,质地,产量或其他特性吗?您已经对这种转基因小麦了解多少,您希望通过该试验实现什么?

GA: 与对照植物相比,转基因小麦植物没有表型变化。已有400多家工厂生产EBF。转基因植物产生了三种新蛋白质,它们在自然界中广泛存在,无毒,无过敏,没有我们知道的安全隐患。

蛋白质是(E)-β-法呢烯合酶,法呢基焦磷酸合酶 膦丝菌素乙酰转移酶。前两个是在许多生物中发现的常见蛋白质(某些是食物和饲料链的一部分)。第三种是用作选择性标记的细菌蛋白,但对于抗蚜虫并不需要,可以在去除之前 商业化.

在田间试验的收获期,我们将对质量,产量等进行进一步的测量。我们在实验室实验中取得了非常积极的结果,通过在田间条件下进行该试验,我们想确定小麦植株的EBF排放是否显着改变了蚜虫 行为,使它们远离植物,并吸引蚜虫捕食者进入作物 露天 情况。这有可能成为害虫防治的一种无毒方法。

KJHvM: 蚜虫种群可能发生什么样的变化?我们对蚜虫适应不断暴露于这种信息素的能力了解多少?

GA: 我们的现场试验仅在很小的范围内进行。仅种植了8个6x6m的转基因小麦地,因此这对蚜虫种群没有任何影响。目前,蚜虫是使用杀虫剂来控制的,这些杀虫剂对其他有益昆虫(如瓢虫和寄生蜂)产生附带损害。任何有害生物管理系统最终都将具有一定的抵抗力。

但是,在这种情况下,防御等级是双重的,如果蚜虫习惯了自己的警报信息素,它们将无法相互警告危险。由于适应的蚜虫更容易受到掠食者的伤害,因此对蚜虫会有选择性的压力,以保持对警报信息素的反应。

(编辑’s Note: 本文介绍 蚜虫适应E-β-法尼烯后如何经历适应成本。无畏蚜虫 被吃掉 由瓢虫。 观看这段视频,该视频展示了蚜虫对这种信息素的反应。)

KJHvM: 人们对基因变化的本质有些困惑。我知道一个基因来自薄荷,但是有些人一直在谈论它与奶牛的基因相似。您能消除这种混乱吗?该序列是否可公开进行比较?

GA: 我们的植物包含两个经过功能优化,经过密码子优化的合成基因,但是ACRE(英国环境释放咨询委员会)同意程序特别要求申请人指定要转移的基因的“源生物”。我们用ACRE质疑了这一确切点,尽管添加到小麦中的DNA是化学合成的,实际上并不是从任何生物体中提取的,但我们还是需要在应用中命名最接近的匹配项。

EBF合酶基因基于薄荷基因,这是最接近的匹配。我们有目的地选择FPP合酶基因的一种动物形式,因为有证据表明该酶将更有效地发挥作用,并且不太可能被植物下调。尽管在许多动植物中都发现了FPP合酶,但我们碰巧将合成的FPP基因建立在编码牛形式酶的序列上,我们目前正在寻找植物版本是否同样有效。因此,在我们的一个GM品系中,有一小部分遗传物质与牛基因具有某些序列相似性。但是它不是来自母牛,而是在实验室合成的。

现场试验将比较该品系与仅具有基于薄荷基因的另一品系的性能。如果基于薄荷的基因表现出良好的表现,则可能不必继续开发该品系。

我们还需要记住,这是一个实验系统,用于测试一个概念。它不是为了食物而种植的植物。这样的合成基因现在在分子生物学实验中很普遍(更快,更便宜且更易于在实验系统中使用)。该实验的小麦将按照ACRE的规定进行种植,测量和销毁。它不是为人类消费而设计的。即使实验确实在野外条件下也能击退蚜虫,也正如我们在广泛的实验室实验中所做的那样(直到实验结束我们才知道),但仍需要更多年的持续仔细控制的实验,包括观察使用的精确DNA序列。转基因植物中使用的实际序列尚未公布,但将包含在以后的出版物中。

是将面粉倒回蚜虫吗?

KJHvM: 我了解一群抗议者自称“拿回面粉”反对这项试验,并威胁要在5月27日当天或之前破坏小麦。是否期望此响应?您是否有信心保护审判?

GA: 当我们听说抗议活动时,我们与组织者联系,询问我们在抗议当天是否可以提供帮助并建立对话。只是到了后来,我们才听说他们正计划破坏实验。如果有人打算不惜任何代价销毁该审判,他们将找到一种方法。但是,我们希望,通过呼吁抗议者并解释我们所做的工作,他们将看到这可以为未来的可持续农业带来真正的好处。认为这项工作可能会受到损害是令人不高兴的,但是我们不能进入将来围绕我们的研究建立更大的篱笆的情况。我们需要能够以安全负责的方式公开进行实验。该地块周围环绕着围墙,以防止兔子,其他大型哺乳动物和未经授权的人员进入该地点。随时都有值班保安。整个项目的价值为732.000英镑,另外还为安全措施提供了245.000英镑。

KJHvM: 与抗议团体进行对话取得了什么进展?

GA: 我们向抗议者发送了一封信和一条视频消息,要求他们重新考虑他们计划对我们的实验发动的袭击。他们写信给我们,说他们将欢迎有机会与我们进行公开辩论。自从安排公开辩论以来,我们已经与他们联系了两次,但仍在等待答复。

支持转基因小麦试验
弗兰克赢了’睡觉直到小麦安全为止!

KJHvM: 如果抗议者最终决定破坏实验,科学家和其他支持者可以做什么以表示他们的支持,甚至在5月27日(或之后)提供帮助?会有反抗议吗?

GA: 我们非常感谢公众的支持,其中包括来自各行各业的人们,而不仅仅是科学家。人们表达支持的最佳方法是 签署请愿书 看到我们的视频和信件后,对科学的感觉开始了。

我认为当天的反抗抗议无论多么善意,实际上都不会有所帮助,因为这很可能会加剧紧张局势并混淆问题。我们建议任何想要支持我们的人不要在当天拒绝支持,而是在抗议日之前通过其他渠道表示支持。当天,我们将有少数科学家与抗议者进行对话,我们将尽我们所能促进和平抗议。我们应该把它留在警察有能力的手中,警察将与任何违法的人打交道。

KJHvM: 人们可以在哪里找到更多信息?

GA: 有关该审判的一般信息,请参见 Rothamsted Research网站。这也是指向该项目主要出版物的链接 性质, PNAS, 实验植物学杂志化学生态学杂志.

最后,这是一个 链接到我们的请愿书 我们要求人们支持我们进行研究的权利,而又不会破坏研究的威胁。

KJHvM: 其中一些问题 来自Biofortified Blog社区,我还请Aradottir博士坚持讨论,并帮助解决读者可能遇到的其他问题。她的研究小组不仅忙于实验,还忙于这项实验吸引了众多媒体的关注。 (我在网上请愿书上签名的时候只有30人,现在支持者超过4,000。)我们很幸运能在这个不断发展的故事中获得这种详细的信息,为此,我非常感谢Aradottir博士和其他贡献者。

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