转基因树木野外种植前路崎岖 但美国7％森林将因病害蒙受巨大损失

三十多年来，美国农民一直在种植转基因作物。现在，研究人员正在将这项技术从农场推向到森林，在野外种植转基因树木，经过改造的树木被设计成携带外来基因，能够抵抗害虫。

根据美国国家科学院、工程学和医学院于1月8日发布的一份报告，对这种转基因树木的监管和研究挑战可能会使这种转变变得更加困难。然而，报告的作者说，基因工程促进森林健康的潜力很大，值得进一步研究。

位于科罗瓦利斯的俄勒冈州立大学的植物遗传学家Steven Strauss说，不幸的是，商业利益已经阻碍了转基因树木的科学研究。

多年前，他能够与公司合作监控他在田间的转基因树木。他说，现在，很少有公司允许他在自己的土地上种植树木，因为这样做会导致他们失去可持续林业倡议等组织的认证。许多主要消费者，如家居用品商店，除非获得此类认证，否则不会购买木材，这是为了表明木材是负责任地砍伐的。但是这些认证组织中，其中一些不允许转基因树木。

挑战倍增

该报告发布之际，人们日益担忧森林在气候变化和害虫入侵下的健康状况。疾病暴发和虫害是林地生活的正常组成部分。但是，气候变化以及日益增多的国际贸易和旅行使得非本地的害虫和疾病渗入了原始森林。

美国农业部(USDA)估计，在2013年至2027年间，美国大约7%的森林或拥有大量树木的土地可能会因昆虫和疾病而失去四分之一的植被。

传统上，植物育种者通过从天然存在的抗病树中培育新种群来解决这些问题。但是一些研究人员正在研发携带外源基因的转基因树木，这些基因使它们能够更好地耐受害虫。

纽约州立大学锡拉丘兹分校的植物遗传学家威廉鲍威尔及其合作者就一直在努力。鲍威尔的团队正在努力恢复美洲板栗(Castanea dentate)，这是一种庄严而深受人喜爱的树，曾经在美国东部森林占主导地位。这种树在二十世纪之交成为侵入性“板栗疫病菌”真菌(Cryphonectria parasitica)的牺牲品，现在几乎灭绝了。这种真菌分泌一种能杀死植物细胞的酸。

过去的四十年中，鲍威尔的研究小组从小麦中转移了一种基因，这种基因可以使栗树抵抗致命的酸。鲍威尔已经与美国农业部、美国环境保护局和美国食品和药物管理局讨论，向环境释放这些树木的可能性。“对它们每一棵树来说，这都是全新的。” 鲍威尔说:，“这让它更具挑战性。”

成本和收益

学术报告强调了森林所特有的一些挑战。与通常每隔几个月收获的作物不同，经过改造的树木将在环境中存留数十年，并且它们可能在不被发现的情况下跨越国界。报告的作者说，由于转基因作物规则存在差距，一些改造过的树木甚至可以完全逃脱监管，就像一些已经完成的转基因作物一样。

2014年，巴西的监管机构差一点就批准了一种桉树，这种桉树的生长速度比天然桉树要快。巴西利亚国有研究公司EMBRAPA的植物遗传学家Dario Grattapaglia说，经过改造的树在初始测试中生长速度增快了20%，但是当在全国其他地方尝试时，结果并不理想。他说，这一点，再加上预计销售这些树木的木材会有困难，基本上导致了这个项目的失败。

Grattapaglia也对使用转基因树木来对抗树栖疾病持怀疑态度。他说，通常情况下，抗病性受到数百甚至数千个基因的微小贡献所控制，使用基因工程要解决的问题太多了。

Grattapaglia说，鉴于这种不确定性，转基因抗病植物所产生的时间节省可能会被高估。

但Strauss认为，研究人员可能会发现一些基因对抗病性的影响非常大。 鲍威尔指出，人们越来越担心树木疾病，包括突然的橡树死亡。 他认为，美洲板栗不是唯一可以从基因工程中受益的树。

“在这背后可能会有无数树木。”鲍威尔说，“那里有很多问题。”