PNAS：甘薯——天然的转基因作物

　　“反转”（反对转基因）人士不接受转基因作物的其中一个原因是，转基因作物是人工改造的，不是自然界本身就存在的。但是，PNAS近日发表的最新研究表明，甘薯（sweet potato，又称红薯，地瓜）是一种天然的转基因作物。在科学家研究的291个样品中，都发现了农杆菌T-DNA的序列。科学家认为在甘薯进化的过程中，曾被农杆菌侵染，而且被转入的农杆菌T-DNA在后续的自然选择中保留了下来。

　　农杆菌是一种天然的植物病原菌，可以通过植物的创伤部位侵染植物，然后将自身的“转移DNA（T-DNA）”[transfer DNA (T-DNA)]转入并整合到植物的基因组中。转入的农杆菌T-DNA基因可以在植物体内转录表达，合成农杆菌所需的营养物质，并使植物长出肿瘤——“冠瘿瘤”（Crown gall）。科学家们正是利用农杆菌的这种特性，把农杆菌改造成了构建转基因作物的工具。

　　科学家利用DNA杂交（southern blot），定量PCR（quantitative PCR），染色体步移(genome walking)，BAC库（bacterial artificial chromosome library）筛选和测序等方法分析了甘薯栽培种“Huachano”的291个样品。所有的检测样品都发现了农杆菌的序列，并发现其中4个基因与农杆菌Acs, C-prot, iaaH, and iaaM四个基因同源。这4个农杆菌同源的基因，在甘薯的茎，叶和块根中都有表达。不仅如此，这一段农杆菌DNA片段的插入，还破坏了甘薯自身一个F盒基因（F-box gene）的表达和正常功能。

　　人类种植甘薯的历史，可以追逐到8000-10000年前。这次的研究结果证明，在甘薯的进化过程中，在农杆菌和甘薯祖先之间发生了水平基因转移[Horizontal gene transfer (HGT)]。这些农杆菌基因的转入，可能影响了甘薯的性状，而自然选择又保留了这些性状。科学家认为这个新发现证明了，在作物进化过程中，转基因可以自然的发生。这或许会改变人们对转基因作物的观点，不再认为转基因是一件“不正常”的事儿了。