元素百科信息频道：本文主要介绍了科学家利用转基因技术将转基因技术应用于农业，生产出更适合环境的转基因作物种类。美国加州经历了四年的干旱。这不是普通的干旱——据科学家介绍，在全球气候变化的帮助下，这是千年来最严重的干旱。科学家预测，未来30到90年，世界将发生严重而广泛的干旱。全球75%的淡水用于农业生产，干旱会导致大面积农产品减产，除非能找到维持所有作物现有产量的道路。
转基因技术所需的问题
耐旱性一直是基因工程师最重要的特征之一，但几十年来，他们培育出的耐旱品种屈指可数。孟山都的DroughtGard玉米是唯一一种实现商业应用的耐旱转基因作物，刚刚投放市场。现在，科学家们正在积极寻找有效利用植物基因水的秘密。
最近，他们发表了一篇文章，详细介绍了基因(EPF2)的过度表达如何使拟南芥在干旱环境中更具生长优势。EPF2基因负责中小型生化肽的编码，该肽负责控制叶片上用于气体交换的气孔数量。这些小孔也是水分蒸发的通道，所以气孔多的植物需要更多的水分。该研究小组通过控制EPF2的基因表达，创造了叶片上气孔较少的植物，正如人们所料，它消耗的水也较少。但最重要的是，虽然这种新植物需要更少的水，但它的光合作用和繁殖能力根本不受影响，特别是在高二氧化碳环境中。换句话说，它们创造了一种能在未来干燥、充满二氧化碳的环境中蓬勃生长的植物。
目前，对转基因作物的批评主要针对现有的转基因作物种类，其主要特点是抵抗杂草的繁殖（RoundUp Ready型转基因作物)和防虫(BT型转基因作物)。但根据这些作物来判断转基因技术的潜力是不合适的。
新的转基因品种
即使在现有的转基因作物品种中，也有一些有利于环境的品种。例如，上个月，德国Max-Planck研究所的科学家推出了一种新型的抗虫害马铃薯。这种新型转基因作物能抵抗科罗拉多马铃薯甲虫。这种甲虫被称为“国际超级害虫”，因为它具有很强的耐药性，不怕上个世纪使用的所有主要杀虫剂。这种新型抗虫土豆不同于传统的BT转基因作物，而不是通过产生普通的杀虫剂来杀死害虫；相反，它会产生一种特殊的杀虫剂RNA，只杀死土豆甲虫，而不是其他昆虫。
这种新型转基因作物通过RNA干扰杀死害虫（RNAi），它是一种先天性基因机制，可以抑制许多物种的基因表达。细胞中双链的RNA会被一种叫做Dicer的酶切成大约21个核苷长的小段，这些小段被称为小干扰RNA（siRNA）。这些小干扰RNA片段将与具有互补片段的RNA分子结合在一起。然后，一种叫做RNA引起基因沉默载体的细胞成分会瞄准这些RNA分子并摧毁它们。
其他领域的基因科学家长期以来一直在使用RNAI来培育转基因品种。现在，农业科学家正在学习如何让植物对自己无害，但可以杀死害虫的双链RNA。
德国科学家团队培育了一些土豆，它们的双链RNA瞄准了两个对超级甲虫生存至关重要的基因。这不是第一种以RNAI为害虫控制机制的转基因植物，而是第一种在叶绿体而不是主细胞中产生杀虫RNA的转基因植物。研究小组将杀虫剂基因插入叶绿体中，使栽培的转基因马铃薯对超级甲虫具有极高的杀虫效率。
研究人员在结论中说：“将转基因的目标从细胞核转移到细胞质，从而消除了利用转基因产生RNAI为植物提供有效保护的障碍。”。然而，这种转基因植物最大的优点是杀虫剂RNA是针对特定物种而不是蛋白质的，所以它不会影响人类。“双链RNA法为植物提供了保护，但不会将化学物质或外来蛋白质插入植物中。”
这一点非常重要，因为公众对转基因作物有很多疑问，甚至担心它会带来不可预测的可怕后果。为了在未来取得成功，我们必须找到消除公众恐惧的方法。除了干旱和害虫外，他们还在设计能够对抗营养不良和产生疫苗的作物。
未来的转基因作物
毫无疑问，下一代转基因作物不同于现在备受批评的转基因作物。转基因作物在未来的可能性几乎是无限的，它们所能带来的好处也几乎是无限的。而且，随着世界气候的快速变化，为了适应不可预测的环境，农业生产显然也会发生变化。农业的未来可能在很大程度上取决于基因科学家的智慧和他们创造的转基因作物。真正的问题是，这些新的转基因作物是否能做到现在的转基因作物：赢得消费者的心。
以上是科学家利用转基因技术将转基因技术应用于农业，生产出更适合环境的转基因作物种类的全部介绍。如果您想了解更多关于转基因的信息，请查看转基因专题页面。
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