“反转”(反对转基因)人士不接受转基因作物的其中一个原因是,转基因作物是人工改造的,不是自然界本身就存在的。但是,PNAS(美国科学院院报)近日发表的最新研究表明,甘薯(又称红薯、地瓜)是一种天然的转基因作物。在科学家研究的291个样品中,都发现了农杆菌T-DNA的序列。科学家认为在甘薯进化的过程中,曾被农杆菌侵染,而且被转入的农杆菌T-DNA在后续的自然选择中保留了下来。

    农杆菌是一种天然的植物病原菌,可以通过植物的创伤部位侵染植物,然后将自身的“转移DNA)”转入并整合到植物的基因组中。转入的农杆菌T-DNA基因可以在植物体内转录表达,合成农杆菌所需的营养物质,并使植物长出肿瘤--“冠瘿瘤。科学家们正是利用农杆菌的这种特性,把农杆菌改造成了构建转基因作物的工具。

    科学家利用DNA杂交,定量PCR,染色体步移,BAC库筛选和测序等方法分析了甘薯栽培种“Huachano”的291个样品。所有的检测样品都发现了农杆菌的序列,并发现其中4个基因与农杆菌Acs, C-prot, iaaH, and iaaM四个基因同源。这4个农杆菌同源的基因,在甘薯的茎,叶和块根中都有表达。不仅如此,这一段农杆菌DNA片段的插入,还破坏了甘薯自身一个F盒基因的表达和正常功能。

    人类种植甘薯的历史,可以追逐到8000-10000年前。这次的研究结果证明,在甘薯的进化过程中,在农杆菌和甘薯祖先之间发生了水平基因转移[Horizontal gene transfer (HGT)]。这些农杆菌基因的转入,可能影响了甘薯的性状,而自然选择又保留了这些性状。科学家认为这个新发现证明了,在作物进化过程中,转基因可以自然的发生。这或许会改变人们对转基因作物的观点,不再认为转基因是一件“不正常”的事儿了。