用转基因鱼监测水生态环境及水质状况

　　

作者：Dermot McGrath 2001年12月24日

新加坡国立大学生物系，Gong Zhiyuan副教授研究转基因斑马鱼,作为污染测试常规测试的替代物。斑马鱼通常是黑色或银色的,但通过基因工程，可以培育出一些在特定条件下显示绿色或红色荧光的转基因鱼。启动子决定基因的表达与关闭的时空性，目前在斑马鱼中已分离出两种类型的启动子：一种为雌激素诱导型启动子，另一种为协迫反应启动子。这两类启动子已导入转基因斑马鱼中，用以启动表达荧光色的基因，所转的这种表达荧光色基因可来自其它生物。因此当水中存在化学物质结构类似于雌激素，重金属和一些其它毒素时，转基因斑马鱼就会发出荧光。目前这项研究至少还需要一年的实验阶段才能成功，他认为以目前已有技术能得到这种转基因鱼，但还无法确定转基因鱼检测污染的敏感度。转基因鱼最大好处在于：可作为生物监测器随时监测水生态环境及水质状况,且直接显示污染物质对生物毒害程度，这是传统化学测量法无法比拟的。转基因鱼的其它优点，如通过肉眼观察就能知道水生态是否污染，鱼类养殖又很经济，其尸体是生物可解降的，不存在自身的二次污染。所有的这些因素使它们成为非常适当的污染物质指示物。目前转基因鱼只能发出红色或绿色两种颜色，但他们认为有可能研制出五种颜色,而且每种颜色可表示不同的污染物。

除斑马鱼外,一些海洋鱼类也能通过基因工程得到发光转基因鱼。新加坡另一研究小组正研究能根据水温发出不同颜色的转基因鱼，期以此作为温度指示物。

苏格兰Stirling大学水生生物研究所，Donald Baird研究员认为在转基因鱼商业应用前，必须首先证实转基因鱼对水生生态链是安全的。但他同时指出，转基因鱼的颜色改变只能作为化学分析一个旁证，因为其颜色变化（或其它特征改变）只能说明在水生态中的某些化学物质已超过生物体受体的敏感度，而不能得知这些化学物质的含量。只有进一步通过对鱼类或其它生物体基因及调控蛋白研究，才有可能得到更灵敏、范围更广的污染监测方法。不管怎样，转基因鱼也许是监测化学辐射廉价又毫无破坏性的方法。它可以避免使用那些涉及人类伦理的脊椎动物作为生物监测物。

乔治亚州大学环境与水生生物技术实验室中心，Richard Winn副教授认为这种转基因鱼作为污染指示生物并不是首次报道。这些类似于转基因鱼或其它生物作为所谓环保型生物监测器的研究，已有相当长的时间。但他同时怀疑转基因鱼是否能完全代替现有的污染监测技术。因为作为一个完善的测试系统，必须具备：一能测出生态体系中存在有毒化学物质，二必须能测出有毒化学物质的含量。而这类生物监测体系只能测出生态环境中存在有害化学物质,但无法测出有害物质的多少，对其它生物体产生什么影响；后一点也许更为重要。Winn也指出，即使转基因鱼符合现定自然界释放条件，但当真正释放后对环境引起的冲击是现在所难以设想的,它可能会导致其它野生鱼类的灭绝，对于这一点必须十分谨慎。

去年，Purdue大学的一位研究员在研究曾得出转基因鱼可能会威胁到自然生存的野生鱼类,甚至会导致一些鱼类的灭绝的结论。美国明尼苏达州大学，社会、经济及生态持续性研究所(ISEES)，鱼类及保护生物学倡始者Anne Kapuscinski教授同样认为需要对转基因鱼的释放进行更多的研究，才能评估转基因鱼在进入自然环境后存在的潜在危险。她指出在自然界中，一些鱼类通过颜色来吸引异性，达到交配繁殖目的，而转基因鱼颜色的改变对此会对此产生干扰，有可能会影响到它们的生存与繁殖。

总之，转基因鱼生态安全性研究还处于早期阶段，需要一些鱼类生物学家和生态学家来共同解决有关转基因鱼的生态安全性问题。
                                                                          (基因潮)