研究遗传入侵的新方法检测到作物基因组逃逸到野外

农业领域创造了拼凑的景观，增加了驯化作物DNA淹没野生植物基因库的可能性。这种等位基因渗入可以引起野生植物种群的显着进化变化，并危害天然存在的遗传物质，这是保护和未来农业实践所需要的。由此产生的遗传多样性变化，在水稻和棉花等常见作物物种中观察到，降低了人口抵御环境突然变化的能力，如气候变化，疾病和虫害爆发。

科学家多年来一直在追踪作物基因流入野外，但莱斯利坎贝尔教授(瑞尔森大学)及其同事的新研究发现了传统上如何跟踪作物基因逃逸的两个主要缺陷，并激发了更敏感方法的制定。“测量等位基因渗入的传统科学方法不足以检测野生植物的污染，”坎贝尔指出。“传统方法在检测减少而不是增加遗传多样性方面更好，这可能比以前认为的更为常见和有害。”

作为她研究的一部分，坎贝尔从全球物种入侵的平行研究领域中汲取了方法。研究小组在入侵地理景观的物种和侵入“遗传景观”的作物基因之间进行了类比。坎贝尔使用指数测量入侵前后的物种多样性，并将其用于测量作物杂交前后的遗传多样性。这种新方法在最近一期“ 植物科学应用”中得到了证明。“当杂交和基因流动发生时，这是第一次使用物种多样性指标来检测遗传多样性的变化，”坎贝尔说。

Campbell及其同事使用欧洲野生和驯化甜菜将传统指数与物种多样性指数进行了比较。他们发现传统方法无法检测到野生种群中罕见的，可能至关重要的等位基因丢失。传统指标对检测杂交不太敏感，而新方法能够检测到增加的遗传多样性和杂交种群与甜菜品种的遗传相似性增加。

坎贝尔解释说，如果遗传物质的质量发生变化，野生植物遗传多样性的增加可能是有害的。野生甜菜种群遗传组成的变化可能会导致其进化轨迹发生负面变化并最终淹没其原始遗传物质的特征。例如，杂交甜菜种群仅含有25%的野生甜菜种群中没有作物基因污染的稀有等位基因。

无法检测作物 - 野生杂交阻碍了对天然存在的遗传多样性和材料的适当保存。坎贝尔肯定地说，“新方法是一种更灵敏的方法，用于风险评估作物转基因在释放到环境中之前的逃逸。” 该方法应用于测试和重新测试农业系统，其中对应保持的野生植物遗传组成有基线预期。