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主题:转基因农产品正在如中国于世界之作用那样被妖魔化 -- 黑岛人

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家园 用某种化学药物来处理种子才会造成二代不育

种子公司卖种子之前需要把种子先处理一下。

种子公司需要大量制种,制种时所用的种子是未经化学药物处理的。

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作为业余人员,我理解的终结者技术(V-GURT)是这样的(很可能有错误,请专业人士不吝批评指正):

为了使二代不育,科学家在作物中插入一个终结者基因Terminator Gene,在作物的第二代胚芽开始发育的时候,终结者基因产生的毒素会杀死胚芽,而种子的其它重要组成部分(像油和蛋白质)的发育却不受影响。也就是说,这种作物结的种子看起来和普通种子没有什么区别,区别只是种子内部的胚芽死了。

但是种子公司需要的不是只含有终结者基因的种子,因为这种种子的二代没有繁殖能力,把二代种到地里,根本不会发芽(胚芽已死),公司无法利用这类种子来大量制种。

科学家们就想办法来解决这个问题,他们给终结者基因装上一个开关,使得在不需要终结者基因时(公司制种时),开关处在“关闭”的状态;需要终结者基因时(卖给农民时),再用某种办法来“打开”这个开关。

这个设计很是精巧,大致可以分以下几步来理解:

1. 用spacer来“关闭”终结者基因

科学家们的做法是,首先,他们在终结者基因之前插入了一个spacer,也叫阻断序列(blocking sequence)。可以简单理解为,转录的时候,转录到spacer这里就停止了——这样它后面的终结者基因就不会被转录。也就是说,spacer把终结者基因“关闭”了。

2. 用重组酶来去掉spacer,“打开”终结者基因

如果想重新开启终结者基因,就需要把spacer拿掉。重组酶(Recombinase)像一个分子剪刀,正好可以被用来干这个活儿。科学家们在spacer的两端分别插入了一组特定的DNA短链,作为重组酶的识别位点——在重组酶的作用下,spacer会被“剪掉”,同时剩余的两段会接起来;spacer一旦被剪掉,终结者基因就又被“打开”了。

3. 用阻遏酶来“关闭”重组基因,因此也“关闭”终结者基因

因此,在制种的过程中,必须保证没有重组酶产生,这就需要给重组酶也加上一个开关。科学家们使用开关就是控制重组基因(Recombianse Gene,产生重组酶的基因)转录的启动子(promoter),当然,是经过科学家们精心改动过的启动子。

这个精心设计的启动子,含有阻遏酶(Repressor)的结合位点。当阻遏酶存在的时候,它就会和这个启动子结合在一起,使得启动子失效。也就是说,阻遏酶会“关闭”重组基因。

4.用诱导剂(inducer)使阻遏酶失活;从而“打开”重组基因,也“打开”终结者基因

阻遏酶在作物中是一直存在的,事实上,为了保证它的持续存在,它的基因(Repressor Gene,阻遏基因)被置于一个启动能力很强且持续有活性的启动子之下。也是说,正常情况下,阻遏酶会一直存在,它的存在会“关闭”重组基因;无重组酶产生的情况下,终结者基因也处于“关闭”状态。

要想“打开”终结者基因,就需要使阻遏酶失活。一个办法就是使用特定的化学药品(如四环素)来处理种子。这些特定的化学药品在这里被称为诱导剂(inducer),因它们可以“打开”终结者基因。

总结:

种子公司制种时,不用inducer处理种子,终结者基因处于“关闭”状态。

种子公司要卖种子给农民时,使用inducer处理种子,“打开”终结者基因。


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