转基因科普：浅析嫁接、杂交和转基因技术的异同

作者：河北省农林科学院植物保护研究所 杜立新、曹伟平

      在传统的农业作物繁殖及育种中，技术最为成熟、应用最为广泛的方法为嫁接和杂交。随着现代生物技术的迅猛发展，转基因技术越来越多地应用到现代农业育种体系中。转基因育种是传统育种技术的自然延伸，那么，嫁接、杂交和转基因育种究竟有什么异同呢？

嫁接

       嫁接是利用植物受伤后具有愈伤的机能来进行的，将一种植物的枝或芽（称为接穗）安插到另一种植物的茎或根上（称为砧木或台木），两个部分长成一个完整的植株。嫁接是一种无性繁殖方式，就好比安了假肢，属于外科手术，不涉及遗产物质（即基因）的重组与改变，作物品质的改善只是通过砧木的营养组织来实现的，接穗所结的果实和种子本身的基因不会改变，一切都是原来的物种，毫无改变，接的西瓜还是西瓜，和没有嫁接的西瓜差别不大。

       嫁接的繁殖方式可以改善植物产量和品质、提高植物抗病性以及提升其经济价值等。例如将西瓜嫁接到南瓜上，南瓜根系强壮，吸水吸肥能力强，嫁接之后，西瓜长势旺盛，产量增加，而且可以很好地防止西瓜枯萎病的发生。普通的水杉，价值一元，而通过嫁接手段，培育成金叶水杉后，经济价值提高20多倍。再比如普通的大叶女贞树，价值几角钱，通过嫁接的手段培育成彩叶桢树后，其经济价值提高近百倍。我们常见的嫁接作物还有苹果接于沙果、梨接于杜梨或秋子梨、柿子接于黑枣、核桃接于核桃楸等。

杂交

       杂交是亲属关系很近的两个植物，通过自然或人为的授粉方式，经过选择和培育，形成下一代，从而产生新品种。杂交不会产生新基因，杂交育种的关键是不同的父本和母本配子中基因型的组合，通过自然或人为的方法把外来的基因导入到受体品种里，经过有性生殖使双亲的基因重新组合。杂交育种是在一堆杂交产物中找到一个好的，具有很大的随机性、不可控性，需要耗费育种工作者大量的时间和精力，经验和运气也起着很大的决定作用，比如袁隆平先生的杂交水稻。

        杂交分为远缘杂交和近缘杂交，近缘杂交一般是相同物种内的杂交（两个或多个品种间的杂交），可以产生可育后代，比如杂交水稻，它的父本和母本都是水稻，如果父本产量高，母本抗倒伏，需要在无数的杂交后代中筛选出既抗倒伏产量又高的水稻。再比如杂交玉米，比它们的亲本更为健壮，产量更高，种子更大。远缘杂交是不同种间、属间甚至亲缘关系更远的物种之间的杂交，自然发生和人工获得的远缘杂交品种也很多，例如东北的苹果梨，是秋子梨和砂梨的天然杂交，具有品质好、丰产和抗寒的特点；福建的萘果，形似桃，但果面不披绒毛，肉质似李，品质优良。种间杂交还有普通小麦×硬粒小麦、陆地棉×海岛棉等，属间杂交有玉米×高粱、普通小麦×山羊草等。

转基因

        转基因也是一种杂交育种的方式，更准确的说叫做分子杂交育种，是人为的把一个生物的优良性状基因拿出来，跟另外一个所需要的生产品种杂交，是一种更准确、更高效、更有针对性的定向杂交育种技术。常规杂交技术转移的是很多基因，而转基因是很准确的转移某个基因。自然界中存在的最常见的转基因现象是树长了瘤，树瘤通常是由于土壤中的根瘤农杆菌侵染到植物里，把细菌的基因转移到植物上而造成的。

        转基因育种的目的基因片段可以来源于特定的生物体基因组，也可以是人工合成指定序列的DNA片段。DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特性的遗传性状的个体。转基因育种可以使重组生物表现出人们所期望的新性状，从而培育出新品种。优良的转基因作物，可以增加作物的产量，改善作物的品质，提高作物抗病虫、抗除草剂、抗逆及其它优良特性。运用转基因技术培育高产、优质、多抗、高效的新品种，能够有效降低农药和肥料的投入，对缓解资源约束、保护生态环境、改善产品品质、拓展农业功能等具有重要作用。