劉曉輝
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,雜草鼠害生物學(xué)與綜合治理重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,北京 100193)
鑒于轉(zhuǎn)基因作物種植帶來的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)福利等方面持續(xù)可觀的利益,發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家一直在持續(xù)擴(kuò)大轉(zhuǎn)基因作物的種植面積[1-2]。2010年是轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化15周年,轉(zhuǎn)基因作物的全球種植面積在2010年連續(xù)第15年增長(zhǎng),達(dá)到了1.48億h m2,15年累計(jì)種植面積首次超過了10億h m2,從1996年到2010年,轉(zhuǎn)基因作物的種植面積增長(zhǎng)87倍。同時(shí)種植轉(zhuǎn)基因作物的國(guó)家數(shù)目也在增長(zhǎng),從2009年的25個(gè)增加到29個(gè);全球種植轉(zhuǎn)基因作物的農(nóng)戶數(shù)量顯著增多,種植轉(zhuǎn)基因作物的人數(shù)從2009年的1 400萬上升到2010年的1 540萬,他們分別來自于發(fā)展中國(guó)家和發(fā)達(dá)國(guó)家的小型及大型農(nóng)戶[2]。
Bt(Bacill us thuringiensis)殺蟲蛋白基因是轉(zhuǎn)基因作物研究和應(yīng)用最為廣泛的一系列抗蟲基因,已被轉(zhuǎn)入棉花、玉米、水稻等作物中以提高作物的抗蟲能力[3]。轉(zhuǎn)Bt基因棉花和玉米,是目前世界上最為廣泛種植的兩種轉(zhuǎn)基因作物。2010年,全球Bt玉米的種植面積達(dá)3 900萬h m2,Bt棉花達(dá)2 000萬h m2[1]。轉(zhuǎn)Bt基因作物中表達(dá)的Cr y蛋白,能夠有效控制多種害蟲的危害,如鱗翅目昆蟲包括棉鈴蟲(Helicover pa ar miger a)、煙芽夜蛾(Heliothis virescens)、玉米螟(Ostrinia nubil alis)等,鞘翅目昆蟲Diabr otica spp.等[3-4]。轉(zhuǎn) Bt基因作物的應(yīng)用,作為害蟲綜合治理的一個(gè)新技術(shù),由于其具有選擇殺蟲特性,對(duì)環(huán)境友好,不僅有效控制了靶標(biāo)害蟲的為害,而且極大地減少了化學(xué)殺蟲劑的使用[4-6]。轉(zhuǎn)Bt基因作物的種植與推廣,極大地推動(dòng)了世界糧食生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,同時(shí),轉(zhuǎn)基因作物的生物安全問題,也一直是社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。
轉(zhuǎn)基因作物的生物安全問題,可以劃分為食品安全和環(huán)境安全兩大類。食品安全,是轉(zhuǎn)基因作物作為人類食品的最基本要求。而轉(zhuǎn)基因作物的環(huán)境安全,則涉及更為廣泛的內(nèi)容,如抗生物脅迫的轉(zhuǎn)基因?qū)Ψ前袠?biāo)生物的影響及效應(yīng),轉(zhuǎn)基因作物對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)以及系統(tǒng)外生物多樣性的影響等等[7]。大量實(shí)驗(yàn)室和田間研究結(jié)果表明,轉(zhuǎn)Bt基因作物的推廣和種植,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中靶標(biāo)昆蟲的天敵的種群密度、豐度、多樣性,授粉昆蟲及蝴蝶的種群密度和多樣性,土壤微生物及其他土壤生物(macroorganisms)密度和多樣性,以及水生生物的豐度和多樣性都沒有直接的有害作用[3]。而轉(zhuǎn)Bt基因作物對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的影響則遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于大量施用化學(xué)農(nóng)藥的危害[8]。轉(zhuǎn)基因作物對(duì)鳥類和哺乳動(dòng)物影響的研究主要是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成的,對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)中鳥類和哺乳動(dòng)物影響的報(bào)道還很少,還有待于深入研究。
轉(zhuǎn)基因作物種植,正在劇烈改變著包括中國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家的種植業(yè)結(jié)構(gòu)。鼠類作為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中分布最廣泛的哺乳動(dòng)物類群,由于和人類一樣,處于食物鏈的頂層,是否受到轉(zhuǎn)基因作物種植的影響,成為社會(huì)輿論關(guān)注的問題。本文介紹轉(zhuǎn)基因作物安全性評(píng)價(jià)中轉(zhuǎn)Bt基因作物對(duì)鼠類影響的研究進(jìn)展,結(jié)合國(guó)內(nèi)外農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中鼠類發(fā)生的特征及影響因素,分析了轉(zhuǎn)Bt基因作物的種植對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中鼠類種群的潛在影響。
轉(zhuǎn)Bt基因作物從研制到種植推廣,必須經(jīng)過一系列的安全評(píng)估。其中,轉(zhuǎn)Bt基因作物對(duì)小白鼠和大白鼠的食品安全試驗(yàn),是轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)的重要組成之一。目前,有關(guān)轉(zhuǎn)Bt基因蛋白對(duì)小白鼠和大白鼠安全性的試驗(yàn)報(bào)道有很多。Bt蛋白的直接毒性方面,口服試驗(yàn)結(jié)果表明Bt蛋白(Cry1c,Cry1Ie)對(duì)小鼠是安全的[9-10]。Bt蛋白作為外源蛋白成分的食品安全試驗(yàn)更為豐富,如相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)Bt基因棉籽與非轉(zhuǎn)基因棉籽在營(yíng)養(yǎng)學(xué)方面具有實(shí)質(zhì)等同性[11]。Noteborn和Kuiper研究發(fā)現(xiàn),用轉(zhuǎn)入抗蟲cr y1Ab基因的番茄飼喂大鼠,喂量為200 g/(d·只),相當(dāng)于13 kg/(d·人),91 d后大鼠在臨床生理指標(biāo)、毒性指標(biāo)和組織學(xué)特征上都沒有明顯的負(fù)面變化[12]。Fare和El Sayed發(fā)現(xiàn),在經(jīng)過14 d Bt馬鈴薯飼喂后,小鼠的回腸細(xì)胞出現(xiàn)了增生,回腸隔也發(fā)生了輕微的負(fù)面變化[13];2007年,法國(guó)的Gilles-Eric Seralini教授在重新檢查孟山都公司的安全測(cè)試數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)入cr y3Bb1抗蟲基因的‘MON863’轉(zhuǎn)基因玉米可能存在潛在危害:食用90 d后,雌性實(shí)驗(yàn)鼠在逐漸變胖并伴隨肝功能受損,雄性實(shí)驗(yàn)鼠逐漸消瘦并伴有腎功能受損[15]。但是,經(jīng)過幾項(xiàng)研究和EFSA(歐洲食品安全局)調(diào)查后發(fā)現(xiàn),這些變化都在正常范圍之內(nèi),并認(rèn)為是偶然的,與處理無關(guān)。對(duì)其他幾種轉(zhuǎn)入cr y1Ab,cr y1F,cr y34 Ab1,cr y35 Ab1 Bt基因玉米的研究也表明,轉(zhuǎn)Bt基因玉米對(duì)大鼠和小鼠是安全的[15-19]。現(xiàn)有轉(zhuǎn)基因作物安全性研究的大多數(shù)證據(jù)表明,Bt蛋白很容易在哺乳動(dòng)物胃蛋白酶的作用下被消化,對(duì)哺乳動(dòng)物是無害的。
美國(guó)是種植轉(zhuǎn)基因作物面積最大的國(guó)家,2010年美國(guó)轉(zhuǎn)基因作物種植面積達(dá)到了6 680萬h m2,種植的轉(zhuǎn)基因作物包括玉米、大豆、棉花、油菜等[1]。美國(guó)的農(nóng)業(yè)害鼠主要發(fā)生在南部地區(qū),主要種類包括大鼠屬的幾個(gè)種如褐家鼠(Rattus norvegicus)、屋頂鼠(R.r attus)等,這些鼠類不僅危害大田作物,并且是主要的倉(cāng)儲(chǔ)害鼠。到目前為止,在美國(guó)一直沒有有關(guān)轉(zhuǎn)基因作物對(duì)農(nóng)田及倉(cāng)儲(chǔ)害鼠種群影響的報(bào)道。南美洲是種植轉(zhuǎn)基因作物面積最大,涉及國(guó)家最多的區(qū)域之一,包括巴西、阿根廷、巴拉圭、烏拉圭等國(guó)。2010年兩個(gè)種植面積最大的國(guó)家巴西和阿根廷轉(zhuǎn)基因作物種植面積分別達(dá)到了2 540萬h m2和2 290萬h m2,種植的轉(zhuǎn)基因作物包括大豆、玉米、棉花等[1]。巴西農(nóng)區(qū)大約有十幾種鼠類分布[20-21],到目前為止沒有有關(guān)轉(zhuǎn)基因作物對(duì)農(nóng)田害鼠種群影響的報(bào)道。非洲種植轉(zhuǎn)基因作物的國(guó)家包括南非、布基納法索和埃及3個(gè)國(guó)家,種植的轉(zhuǎn)基因作物包括玉米、大豆、棉花等[1]。非洲也是世界上鼠害問題比較嚴(yán)重的地區(qū),鼠類超過70種,其中Mastomys natalensis是為害最重的害鼠,主要取食玉米,平均導(dǎo)致5%~15%的產(chǎn)量損失[22]。到目前為止,非洲也沒有有關(guān)轉(zhuǎn)基因作物對(duì)農(nóng)田害鼠種群影響的報(bào)道。歐洲是轉(zhuǎn)Bt基因玉米的主要種植區(qū)之一,其農(nóng)業(yè)害鼠包括農(nóng)田害鼠(褐家鼠、普通田鼠、黑線姬鼠等)[23]、倉(cāng)儲(chǔ)害鼠等,到目前為止也沒有有關(guān)轉(zhuǎn)基因作物對(duì)農(nóng)田及倉(cāng)儲(chǔ)害鼠種群影響的報(bào)道。
我國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)條件復(fù)雜,耕作制度多樣,常見的農(nóng)業(yè)害鼠有20多種,水稻、小麥、玉米、豆類、甘蔗以及瓜果和蔬菜均不同程度受到危害。農(nóng)業(yè)部全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心提供的數(shù)據(jù)表明,2000-2010年,我國(guó)農(nóng)區(qū)鼠害發(fā)生面積平均每年為3 316.55±283.23萬h m2。2000-2003年,鼠害發(fā)生面積呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì),2003-2007年維持在一個(gè)較為穩(wěn)定的高水平,2007年至今出現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)。然而,局部地區(qū)鼠害的發(fā)生各有特點(diǎn),不同省份不同鼠種的種群數(shù)量特征也呈現(xiàn)明顯的差異。如2006-2007年,總體上是我國(guó)農(nóng)區(qū)鼠害的暴發(fā)年,東三省褐家鼠種群和洞庭湖地區(qū)東方田鼠種群暴發(fā),同時(shí)期的大倉(cāng)鼠種群,自從20世紀(jì)80年代的大暴發(fā)之后,大約從1988-1989年以后,則一直維持在一個(gè)較低的水平,并沒有出現(xiàn)數(shù)量的明顯上升。2007年以后全國(guó)鼠害發(fā)生總體趨于下降的階段,而2008-2010年河南省農(nóng)區(qū)棕色田鼠則大量暴發(fā)為害。這些數(shù)據(jù)說明,我國(guó)農(nóng)區(qū)鼠害的發(fā)生是不均衡的,具有明顯的地域特征和鼠種特征。
氣候、土壤、植被、地形、緯度和海拔等環(huán)境因素特征決定了包括鼠類在內(nèi)的動(dòng)物類群的分布特征,當(dāng)這些因素發(fā)生變化時(shí),也影響到鼠類種群的分布和發(fā)生。如全球氣候變化帶來的極端氣候和局部地區(qū)鼠類的暴發(fā)相關(guān)。如歐洲的旅鼠(Lemmus spp.)和田鼠(Microtus spp.)種群暴發(fā)與厄爾尼諾-南方濤動(dòng)有關(guān)[27]。然而對(duì)于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)來講,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化帶來的種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及劇烈的人為干擾對(duì)害鼠種群數(shù)量的波動(dòng)具有更大的影響。2007年以來農(nóng)業(yè)鼠害發(fā)生面積逐步減少的可能原因有:
1)小型哺乳動(dòng)物種群周期性波動(dòng)
自然界中,小型哺乳動(dòng)物種群數(shù)量會(huì)出現(xiàn)周期性波動(dòng),會(huì)自然出現(xiàn)一個(gè)增長(zhǎng)期、高峰期、衰減期和低數(shù)量期[28]。2007年之后出現(xiàn)的農(nóng)業(yè)鼠害的下降趨勢(shì),可能與鼠類種群數(shù)量總體處于衰減期和低數(shù)量期有關(guān)。
2)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化帶來的種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整
鼠類喜歡棲息于植被茂密人類干擾較少的區(qū)域。無論是華南還是華北的農(nóng)田,雜草叢生的田間地頭、田埂、農(nóng)田周邊的樹林灌叢從來都是鼠類的最佳棲息場(chǎng)所,也是農(nóng)田鼠害治理的重點(diǎn)區(qū)域。復(fù)雜的環(huán)境為鼠類提供了最佳的隱蔽、棲息條件,而臨近農(nóng)田為害鼠提供了豐富的食物資源。在鼠害治理措施中,這些區(qū)域一直是農(nóng)田鼠害治理的重點(diǎn)區(qū)域。小面積多樣化種植的農(nóng)田,由于食物來源的多樣化,也容易導(dǎo)致鼠類的為害。我國(guó)南方地區(qū)人口密度高,人均農(nóng)田面積少,作物種植多樣化,田間及農(nóng)田周邊環(huán)境復(fù)雜,也是南方地區(qū)鼠類平均為害水平高于北方,并且不容易治理的主要原因之一。而華北、東北地區(qū),尤其是東北地區(qū),單一作物大面積連片種植,機(jī)械化程度高,主要在村屯交界、臨近道路的區(qū)域留有人為干擾較少的田埂,因此這些地區(qū)鼠害治理相對(duì)較為容易。相對(duì)而言,東北地區(qū)無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模機(jī)械化耕作的丘陵地區(qū),則一直是鼠害發(fā)生的主要區(qū)域。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,使得很多農(nóng)村實(shí)現(xiàn)了聯(lián)產(chǎn)聯(lián)作,農(nóng)田耕作的機(jī)械化程度大幅度提高,小地塊多種作物間雜種植程度的降低,是鼠類種群下降的一個(gè)重要原因。近年來除草劑的普及和應(yīng)用,使農(nóng)田中雜草數(shù)量急劇下降,對(duì)害鼠的棲息與隱蔽造成了嚴(yán)重的干擾,從而影響了農(nóng)田害鼠種群數(shù)量。專家們普遍認(rèn)為,除草劑的大規(guī)模應(yīng)用,有可能是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中對(duì)農(nóng)業(yè)害鼠種群影響最大的措施之一。
3)鼠害綜合治理技術(shù)的推廣和應(yīng)用
我國(guó)鼠害治理面積,從2000-2004年處于一個(gè)逐步上升的水平,2004年至今,一直處于一個(gè)穩(wěn)定的高水平。鼠害防治面積的逐步增加,是我國(guó)穩(wěn)定的政府投入和各級(jí)植物保護(hù)體系逐步完善的結(jié)果。以2010年為例,農(nóng)村統(tǒng)一滅鼠項(xiàng)目分別在全國(guó)31個(gè)省級(jí)植保站和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)實(shí)施,各項(xiàng)目實(shí)施單位都成立了專門的項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組和技術(shù)工作小組,制定了詳細(xì)的項(xiàng)目實(shí)施方案。在農(nóng)業(yè)部全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,形成國(guó)家、省、市、縣四級(jí)農(nóng)區(qū)滅鼠示范體系,大力推廣農(nóng)區(qū)統(tǒng)一滅鼠和毒餌站控鼠技術(shù)。農(nóng)業(yè)部在全國(guó)建立52個(gè)全國(guó)性鼠情區(qū)域性監(jiān)測(cè)站(點(diǎn)),全面開展了農(nóng)區(qū)鼠情監(jiān)測(cè)。2010年全國(guó)農(nóng)田鼠害發(fā)生面積為2 930萬h m2,總體為中等發(fā)生,防治面積達(dá)到了1 959萬h m2。各級(jí)政府對(duì)鼠害治理穩(wěn)定的投入,對(duì)于減緩鼠害發(fā)生起到了舉足輕重的作用。如北京市,從1988年開始鼠類的治理,1997年以后,真正實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的大規(guī)模的鼠害治理,也正是從1998年以后,北京市農(nóng)田害鼠一直保持在很低的水平。
中國(guó)是世界上最大的棉花生產(chǎn)國(guó),Bt棉花也是目前我國(guó)唯一大面積商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因作物。從1997年被正式批準(zhǔn)進(jìn)入商業(yè)化種植階段,到2009年我國(guó)540萬h m2的棉花種植面積中68%的耕地種植了Bt棉花。Bt棉花的種植正在改變我國(guó)的種植業(yè)結(jié)構(gòu),Bt棉花的大量種植與推廣,是否影響到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中鼠類的種群數(shù)量呢?
由于棉花中含有酚類,棉花并不是鼠類的喜食植物,因此鼠類為害的棉花主要為低酚棉[24-26]。棉田害鼠主要包括黑線姬鼠、褐家鼠、小家鼠、黃毛鼠等[24]。播種期,害鼠刨食播種后的棉種,導(dǎo)致缺苗斷壟;苗期,采用地膜覆蓋的棉田,害鼠常咬破苗床的塑料薄膜,在苗床內(nèi)筑巢,為害棉苗;鈴期,主要取食20 d以上棉鈴中的棉籽導(dǎo)致危害;吐絮期,取食棉籽,破壞棉絮。由于棉花并不是鼠類的喜食植物,因此棉田中鼠害只是零星發(fā)生。目前,有關(guān)棉田鼠害的報(bào)道比較少見,近10年來,2007-2008年僅僅在新疆地區(qū)有棉田鼠害的零星報(bào)道。專家們討論認(rèn)為,棉田鼠害的發(fā)生,主要與棉田周邊環(huán)境中鼠害發(fā)生的情況有關(guān),棉田主要為害鼠的臨時(shí)棲息地,害鼠只是偶爾偷食棉籽,盜取棉絮作為筑巢的材料導(dǎo)致危害。而相關(guān)研究已經(jīng)證明,轉(zhuǎn)Bt基因棉籽與非轉(zhuǎn)基因棉籽在營(yíng)養(yǎng)學(xué)方面具有實(shí)質(zhì)等同性[11]。這些研究表明,Bt棉花的種植推廣,不會(huì)對(duì)農(nóng)田害鼠的種群數(shù)量及多樣性產(chǎn)生直接的影響。
轉(zhuǎn)Bt基因玉米是世界上種植最為廣泛的轉(zhuǎn)基因作物,轉(zhuǎn)Bt基因水稻在我國(guó)也通過了生物安全認(rèn)證。不久的將來,這兩種作物很有可能在我國(guó)大面積種植,而Bt蛋白則也將跟隨兩種作物的種植推廣進(jìn)入食物鏈在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán),那么這些作物的種植是否對(duì)農(nóng)田害鼠存在潛在的影響?
如上所述,影響鼠類種群變化的因素涉及鼠種生物學(xué)、生態(tài)學(xué)基本特征以及大量的外界環(huán)境因素。轉(zhuǎn)基因作物,主要是改變了鼠類的食物特征。食物因素是決定鼠類種群數(shù)量的基本因素之一,從理論上講,食物的變化會(huì)影響動(dòng)物的發(fā)育、繁殖,從而影響到種群的數(shù)量。因此,我國(guó)以及世界各國(guó),建立了十分系統(tǒng)、嚴(yán)格的轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)體系。就目前已經(jīng)商業(yè)化的轉(zhuǎn)基因作物,研究結(jié)果表明,這些作物對(duì)鼠類的繁殖、存活等不存在危害。盡管由于轉(zhuǎn)基因作物的種植只有短短十幾年的歷史,其對(duì)環(huán)境、人類以及其他動(dòng)物的影響還需要長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)與研究,但從目前實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果看,轉(zhuǎn)基因作物作為一種食物,還不足以因改變作物本身的營(yíng)養(yǎng)成分影響鼠類的繁殖與發(fā)育等,從而影響鼠類的種群數(shù)量。
從另一個(gè)角度,這些試驗(yàn)主要是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的,而農(nóng)田生態(tài)環(huán)境中,鼠類的種類繁多,習(xí)性各不相同,并且,野生鼠類比實(shí)驗(yàn)室馴化鼠類感知環(huán)境變化的能力更為敏銳。如黃毛鼠能夠感知添加到誘餌中的殺鼠劑產(chǎn)生拒食現(xiàn)象。從科學(xué)的角度,研究轉(zhuǎn)基因作物對(duì)野生動(dòng)物,包括農(nóng)田鼠類的影響,也是轉(zhuǎn)基因作物安全評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容之一。然而對(duì)于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),如上所述,鼠害綜合治理技術(shù)的推廣和應(yīng)用,是農(nóng)業(yè)鼠害發(fā)生面積降低的一個(gè)最重要的原因。如北京市從1997年開始采取全面的鼠類治理措施之后,鼠類種群數(shù)量一直維持在一個(gè)較低的水平。
近年來全國(guó)農(nóng)區(qū)鼠類種群數(shù)量的發(fā)生趨勢(shì)和特征表明,山西、吉林等地農(nóng)民關(guān)注的‘先玉335’與農(nóng)田害鼠種群數(shù)量波動(dòng)無關(guān)?!扔?35’不是轉(zhuǎn)基因作物,而是我國(guó)農(nóng)區(qū)廣泛種植的一個(gè)品種,在其他地區(qū),并沒有報(bào)道其對(duì)鼠類的影響。如2007-2009年,我國(guó)玉米種植大省吉林,總體上褐家鼠反而呈中等偏高發(fā)生趨勢(shì)。
大量實(shí)驗(yàn)室結(jié)果已經(jīng)證明了Bt作物的食品安全性。因此,僅從食物的角度,簡(jiǎn)單論述轉(zhuǎn)Bt基因作物對(duì)鼠類數(shù)量的影響是不科學(xué)的。即使在常規(guī)農(nóng)田,鼠類的分布也是不均衡的,如種植相同品種或品系的玉米田,有的地區(qū)存在害鼠的危害,有的地區(qū)則不存在害鼠的危害。同時(shí),害鼠的數(shù)量,由于各種條件的變化,也呈現(xiàn)不均衡的甚至完全相反的變化趨勢(shì)。因此應(yīng)當(dāng)從一個(gè)更長(zhǎng)期的水平,結(jié)合其他各種因素的變化,從生態(tài)學(xué)的角度綜合評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因作物對(duì)鼠類的潛在影響。
鼠類種群數(shù)量波動(dòng),是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)學(xué)問題。農(nóng)業(yè)鼠害的發(fā)生,和任何動(dòng)物種群群體數(shù)量的波動(dòng)一樣,是物種內(nèi)部調(diào)節(jié)因子和外面環(huán)境因子相互作用的結(jié)果。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)這一特殊的環(huán)境中,鼠類種群數(shù)量的波動(dòng),除了氣候等自然環(huán)境因子改變的影響外,更多地受到與耕作有關(guān)的人為因素的影響。而對(duì)于特定環(huán)境中鼠害數(shù)量在短時(shí)間的急劇變化(如某個(gè)鼠種在某個(gè)年度的暴發(fā)或種群數(shù)量的急劇下降),還需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件做出具體分析。轉(zhuǎn)Bt基因作物作為鼠類的食物,只是影響到鼠類種群數(shù)量波動(dòng)諸多外部因素中的一個(gè)因素。而大量的實(shí)驗(yàn)室證據(jù)表明,從食品安全的角度,轉(zhuǎn)Bt基因作物本身對(duì)實(shí)驗(yàn)室馴化的小白鼠和大白鼠的發(fā)育、繁殖等并不存在影響。因此,從目前的研究結(jié)果看,簡(jiǎn)單地將鼠類種群數(shù)量下降與轉(zhuǎn)基因作物的種植聯(lián)系起來是不科學(xué)的。然而,野生鼠類和實(shí)驗(yàn)室馴化的鼠類存在很大的差異,因此轉(zhuǎn)基因作物對(duì)野生鼠類的發(fā)育、繁殖等是否存在影響,轉(zhuǎn)基因作物種植推廣可能引發(fā)的種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是否會(huì)影響到農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中鼠類種群數(shù)量,還有待進(jìn)一步監(jiān)測(cè)與研究。
[1] James.2010年全球生物技術(shù)/轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化發(fā)展態(tài)勢(shì)[J].中國(guó)生物工程雜志,2011(3):1-12.
[2] Ja mes.2009年全球生物技術(shù)/轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化發(fā)展態(tài)勢(shì)——第一個(gè)十四年1996-2009[J].中國(guó)生物工程雜志,2010(2):1-22.
[3] Yu H L,Li Y H,Wu K M.Risk assess ment and ecological effects of transgenic Bacill us thuringiensis crops on non-target or ganis ms[J].J Integr Plant Biol,2011,53(7):520-538.
[4] Ro meis J,Meissle M,Bigler F.Transgenic crops expressing Bacill us thuringiensis toxins and biological contr ol[J].Nat Biotechnol,2006,24(1):63-71.
[5] Meissle M,Romeis J,Bigler F.Bt maize and integrated pest management—a European perspective[J].Pest Manag Sci,2011,67(9):1049-1058.
[6] Wu K M,Lu Y H,F(xiàn)eng H Q,et al.Suppression of cotton boll wor m in multiple cr ops in China in areas wit h Bt toxin-containing cotton[J].Science,2008,321(5896):1676-1678.
[7] 盧寶榮,傅強(qiáng),沈志成.我國(guó)轉(zhuǎn)基因水稻商品化應(yīng)用的潛在環(huán)境生物安全問題[J].生物多樣性,2008(5):426-436.
[8] Huang J,Hu R,Rozelle S,et al.Insect-resistant GM rice in far mers’fields:assessing productivity and health effects in China[J].Science,2005,308(5722):688-690.
[9] 郭星,許文濤,姚業(yè)成,等.口服急性毒性試驗(yàn)中Cry1C蛋白對(duì)鼠腸道菌群的影響[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào),2010(2):346-351.
[10]張小霞,楊寶蘭,嚴(yán)衛(wèi)星,等.Cr y1Ie基因大腸桿菌表達(dá)蛋白對(duì)小鼠血液生化和腸道菌群的影響[J].中國(guó)食品衛(wèi)生雜志,2006(4):296-299.
[11]唐茂芝,黃昆侖,周可,等.轉(zhuǎn)基因棉籽的食用安全性及對(duì)大鼠抗氧化系統(tǒng)影響的研究[J].食品科學(xué),2006(6):216-219.
[12]Notebor n H P J M,Kuiper H A.Safety assess ment strategies f or genetically modified plant products.Case study:Bacill us thuringiensis-t oxin to mat o[C]∥Jones D D,ed.Pr oceedings of t he 3rd Inter national Sy mposiu m on t he Biosafety Results of Field Tests of Genetically Modified Plants and Microorganis ms.Oakland,CA:University of Calif or nia,Division of Agriculture and Natural Resources,1994:199-207.
[13]Fares N H,El-Sayed A K.Fine structural changes in the ileum of mice fed onδendotoxin-treated potatoes and transgenic potatoes[J].Natural Toxins,1998,6:219-233.
[14]Seralini G E,Cellier D,de Vendo mois J S.New analysis of a rat feeding study with a genetically modified maize reveals signs of hepat orenal toxicity[J].Arch Environ Conta m Toxicol,2007,52(4):596-602.
[15]Ha mmond B G,Dudek R,Lemen J K,et al.Results of a 90-day safety assurance study with rats fed grain from corn borerpr otected cor n[J].Food Chem Toxicol,2006,44(7):1092-1099.
[16]Hammond B,Lemen J,Dudek R,et al.Results of a 90-day safety assurance study with rats fed grain from corn root wor mpr otected cor n[J].Food Chem Toxicol,2006,44(2):147-160.
[17]Mackenzie S A,La mb I,Sch midt J,et al.Thirteen week feeding study with transgenic maize grain containing event DASO15 O7-1 in Sprague-Dawley rats[J].Food Che m Toxicol,2007,45(4):551-562.
[18]Malley L A,Ever ds N E,Reynolds J,et al.Subchr onic feeding study of DAS-59122-7 maize grain in Sprague-Dawley rats[J].Food Chem Toxicol,2007,45(7):1277-1292.
[19]Appenzeller L M,Malley L,Mackenzie S A,et al.Subchronic feeding study wit h genetically modified stacked trait lepidopteran and coleopteran resistant (DAS-O15O7-1x DAS-59122-7)maize grain in Sprague-Dawley rats[J].Food Chem Toxicol,2009,47(7):1512-1520.
[20]D’Andrea P S,Gentile R,Mar oja L S,et al.Small mammal populations of an agroecosystem in the Atlantic Forest domain,sout heaster n Brazil[J].Braz J Biol,2007,67(1):179-186.
[21]D’Andrea P S,Gentile R,Cerqueira R,et al.Ecology of small ma mmals in a Brazilian r ural area[J].Revta bras Zool,1999,16(3):611-620.
[22]Skonhoft A,Leirs H,Andreassen H P,et al.The bioecono mics of controlling an African rodent pest species[J].Environment and Develop ment Econo mics,2006,11(04):453-475.
[23]HeroldováM,Tkadlec E.Harvesting behaviour of three central European rodents:Identif ying t he r odent pest in cereals[J].Crop Protection,2011,30(1):82-84.
[24]趙瑞元,馬宏英.低酚棉田鼠害發(fā)生規(guī)律及防治對(duì)策[J].中國(guó)棉花,1992(2):43.
[25]鄭仁富,陳雨寶.低酚棉鼠害綜合防治技術(shù)[J].中國(guó)棉花,1998(1):33.
[26]周游.低酚棉鼠害及防治對(duì)策[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,1991(9):27.
[27]張知彬.歐洲的旅鼠和田鼠種群暴發(fā)與厄爾尼諾-南方濤動(dòng)的關(guān)系研究[J].科學(xué)通報(bào),2001(3):197-204.
[28]孫儒泳.動(dòng)物生態(tài)學(xué)原理[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2001:511.