基因改造木瓜 99學年度基因改造食品課程分組討論 組員：李承豪、 周采莛、 鄒雅萍、李詩敏 、李心玫 、張瀚云、 郭靜宜、劉育彤 基因改造木瓜 99學年度基因改造食品課程分組討論 組員：李承豪、 周采莛、 鄒雅萍、李詩敏 、李心玫 、張瀚云、 郭靜宜、劉育彤 木瓜簡介 基改木瓜之背景與動機 抗輪點病毒(papaya ring spot virus，簡稱 PRSV)於1940年代在夏威夷被發現。 1950年代，因木瓜大量被PRSV感染，在夏威夷的普納(Puna)區開始生產；1980年代時，夏威夷將近98%的木瓜是在此區生產製造。 1980後期，美國計劃用病原體的基因植入木瓜來對抗病原體本身。利用分離自夏威夷木瓜的PRSV外殼蛋白，植入木瓜種子的年輕胚胎，在1991年已成功轉殖出具有PRSV抗性的木瓜。 美國於1998年通過核准上市。 木瓜的病害 炭疽病、白粉病、根腐病等，危害最嚴重者是輪點病毒。而輪點病毒又分為萎凋及嵌紋兩性。 改造性狀與目標基因 主要是針對木瓜酵素（papain）基因、木瓜輪鞘蛋白（PRSVCP）基因、抗生素抗性基因（NPT II）、35S啟動子（promoter）序列及NOS終止子（terminator）序列。 基改技術與檢測技術 基因轉殖技術 利用粒子槍將木瓜輪點病毒HA51（PSRV HA51)輕症系統之鞘蛋白（CP）基因導入木瓜，但受限於系統專一之抗性。 檢測方法 實驗方法有二，分別檢測萎凋及嵌紋兩性的抗輪點病毒。 一. 單一目標PCR 試驗---檢測「抗輪點病毒基因轉殖木瓜」 (簡稱「單抗木瓜」)。 二. Multiplex-PCR 試驗---檢測雙重抗輪點病毒及木瓜畸葉嵌紋病毒性狀基因轉植木瓜(簡稱「雙抗木瓜」。 管理、爭議及未來發展 由於國內對於基因改造作物的相關管理法規未能及時立法實施，使得基因改造木瓜在田間試驗階段即因控管不周延，導致植物材料外流，進入市場銷售，此舉已嚴重衝擊我國傳統木瓜產業，並引起我國木瓜外銷國家之注意，有可能要求我國出示具「非基改木瓜」之證明，因此基改木瓜檢測技術之開發有其迫切之需要。 基改木瓜是否會產生過敏還不確定，面對不確定的情形，政府相關單 位應該採去更嚴格的管制措施，做好科技與市場風險的評估，且產品應 該有所標示，讓民眾自行去判斷。 爭議 由於目前的方法對基改產品的毒性試驗得不到無藥害劑量 (NOEL)，在 環境安全試驗時使用的環境指標因子 (Indicator) 也得不到可能的安全風 險，因此當基改植物及其產品得到政府同意註冊時，仍有消費者對生技 產品的安全有一些疑慮。 雖然基改木瓜能減少農藥的用量、或減少畸形的產生，但對於人類或 環境是否有未知的影響，需經過更長時間的觀察。 未來發展 木瓜為國內第一個完成隔離田間試驗的基因改造植物，對木瓜輪點病毒分離株均具抗病力，不僅能使受惠於木瓜農和消費者，也具有往國際市場發展的商機。 未來應用於出口木瓜檢測、國內基因改造作物監測、木瓜育種材料確認等，多目標PCR 反應將是一項極有潛力之工具。而此技術之建立，對於未來進行其他基因改造產品檢測，也將是可供參考之依據。 聚合酵素鏈鎖反應法（PCR） 進行定性篩檢，以確定樣品中是否含有GMO 即時聚合酵素鏈鎖反應法 （Real-time PCR） 進行定量篩檢，看檢體樣品中含有GMO 的比例 酵素連結免疫球蛋白法(ELISA) 檢測特殊外源基因所產生之蛋白質則可利用抗體抗原反應機制 外植體 農桿菌 共培養 誘導癒傷組織或芽分化 芽分化或生長 切下發芽根，誘導癒傷組織 無激素培養基培養，形成發芽根 誘導生根 芽分化 基因轉殖植株 檢測目標基因的整合、轉錄和轉譯 後代遺傳分析 Ti Ri 自交或回交