老葉的植物王國

若您聽過「基改作物」這個名詞，事實上不管它們被稱為轉基因作物（transgenic organisms），或是基改作物（genetically modified organisms，GMO），目前的基改作物，最大宗的大致上可以分為兩種： 1. 抗殺草劑：這部分目前在市面上主要是抗年年春（嘉磷塞，glyphosate）。 2. 抗蟲：這部分目前在市面上主要為帶有蘇力菌（ Bacillus thuringiensis ）的結晶蛋白（δ-endotoxin，俗稱Bt toxin）。 目前抗殺草劑的作物，由於 雜草已經逐漸演化出對年年春的抗性 ，已漸漸失去神效；至於抗蟲作物呢？ 首先我們來回顧一下抗蟲作物的歷史。蘇力菌最早用於有機農業，以噴灑孢子的方式來殺滅鱗翅目（ Lepidoptera ，如蝴蝶、蛾等）害蟲。抗蟲作物在1996年第一次上市，當時的作物僅含有單一結晶蛋白；但為了預防極可能發生（也真的發生了）的抗性，研究團隊開始發展含有多個結晶蛋白的抗蟲作物（pyramided Bt crops，以下略稱為多重抗蟲作物），並於2002年上市。 在這六年間，難道沒有抗Bt害蟲出現嗎？答案是：有的。事實上，在1985年便已經發現對Bt產生抗性的印度谷螟（ Plodia interpunctella ）。因此，在抗蟲作物上市後，各國都要求種植抗蟲作物的農民必需設置隔離區（refuge）。隔離區是什麼呢？就是在種植抗蟲作物的田地旁邊，種植不帶有抗蟲基因的農作物。這些農作物提供害蟲生長繁殖的地區，當抗性害蟲出現時，由於基因突變 通常頻率不高 ，因此在有隔離區的狀況下，抗性害蟲為少數，於是抗性害蟲有較高的機率與不具抗性的害蟲交配。在 抗性基因為隱性突變 的前提下，當抗性害蟲與不具抗性的害蟲交配後，所生出的子代便不具有抗性，當他們食用了抗蟲作物後，便會死亡。 印度谷螟。圖片來源： wiki 但是，隔離區要奏效，必需要有許多因素配合。首先， 隔離區要夠大 （至少要佔農地的20%） ，如果不夠大、或是 農民在隔離區噴灑農藥殺死害蟲 ，那麼隔離區就沒有用了。接著， 基因突變的頻率要夠低 ，而且 突變基因要是隱性 。如果是顯性、或是突變的頻率偏高，那麼隔離區必需要擴大到至少為種植抗蟲作物的一半面積，才有可能延遲抗性害蟲的出現20年（這裡說的不是不會出現喔！）。再...