我們時常在大賣場和早餐店看到 “選用非基改黃豆” 的標誌，
不知道你們會不會好奇為什麼他們要有這個標誌呢？
而基改又是什麼呢？基改有什麼好處呀?又有什麼壞處呀？
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| 市面上常見的非基改黃豆標誌 |
讓我們用文字慢慢說給你聽吧！
基改作物又稱基因改造作物，是利用分子生物技術將A生物的某個或某些基因「放」（正式的名稱是「轉殖」）到B生物的基因體中，藉此使被轉殖的B生物表現出某種A生物中我們想要的樣子（正式的名稱是「性狀」）哦。
在這篇文章中，我們以「農桿菌」作為介紹的重點。
首先，讓我們先了解農桿菌的歷史吧！（請參考下圖）
1897年-Fridiano Cavara 從葡萄的冠瘤中分離出了農桿菌
1958年-美國的Armin Braun博士發現，冠瘤可以在沒有提供植物激素的培養基裡不斷分裂生長
1970年-法國的George Morel發現冠瘤細胞會製造農桿菌愛吃的食物（octopine 與 nopaline）
因為植物受不同農桿菌感染的冠瘤產生不同食物，所以讓科學家們相信 “農桿菌提供了植物生生不息的技能”
1977年-華盛頓大學的「農桿菌女王」Mary-Dell Chilton博士以及他的團隊證明了農桿菌在感染植物時會將自己的Ti質體（Ti是「誘發腫瘤」(tumor-inducing)的意思）裡面的一段基因（稱為T-DNA，這裡的T是「轉移」的意思）植入植物的基因體。同時也建立將Ti質體分裂為二的方法，讓科學家可以更為方便的將想要植入的基因植入植物基因體。
1983年-在這年的1月18日，Chilton博士與孟山都（Monsanto）的幾位研究員在邁阿密冬季學術研討會上，分別發表了對農桿菌的研究。
「農桿菌在感染植物時，會將一段位於自己的Ti質體上的片段插入植物的基因體內。這段片段含有合成植物激素所需的酵素、以及合成農桿菌愛吃的食物的酵素。被感染的植物細胞，因為合成了更多的生長激素，於是細胞分裂便開始加快了。」
親愛的讀者是不是有在上面的文章中看到「冠瘤」這個名詞呢？
腫瘤！聽起來好嚴重的樣子，植物會不會死掉呢？
其實是不會的哦！因為植物細胞間有細胞壁隔開各個細胞，腫瘤並不會像動物一樣轉移呢。
不過植入冠瘤細胞的基因就會跟著這些細胞代代相傳，不會再離開植物細胞囉。
那農桿菌的Ti質體是怎麼攜帶人們想要的基因植入植物的基因體呢？
原來農桿菌在將T-DNA植入植物基因體時，不管T-DNA裡面有什麼基因以及基因有多長，它只分辨T-DNA序列的兩邊邊界（稱為左右邊界），就將T-DNA植入植物基因體了。（就像郵差送信一樣，只要信封上的地址對了，不管信封裡面是什麼郵件都會送到）只是Ti質體本身就很大了，所以在T-DNA的基因越少，轉殖的效果越好。
由於T-DNA帶有合成生長素(註1)及細胞分裂素(註2)所需的酵素基因，在農桿菌殖入植物基因細胞後會使植物細胞開始大量產生生長素與細胞分裂素。這兩種賀爾蒙疊加的效果會使細胞開始分裂增生，於是就產生腫瘤了。這也是為什麼被農桿菌寄生的植物會長的比較大顆的原因哦。而T-DNA中含有的其他基因會驅使植物細胞合成農桿菌所需的養分，讓農桿菌在腫瘤中生長茁壯。既然T-DNA會攜帶可以合成生長素和細胞分裂素所需的基因，被他所寄生的植物就容易被農夫選為下一次耕作的種苗囉!而這種情況一開始是從番薯上發現呢，當科學家們研究番薯的時候，就發現番薯竟然是 「天然基改」的，經過一番研究以後，科學家們認為最有可能的是「很久很久以前」有一隻農桿菌感染了番薯的塊根（就是我們吃的地方哦），後來農桿菌不見了，可是農桿菌的基因並不會離開，那因為農夫選種的時候會傾向於選這種長得又快又大的番薯，農桿菌的基因就被留下來啦！
你可能有些疑問，那……現在基改作物帶的基因跟這些番薯帶有的基因有沒有不同呢？
番薯都吃這麼久了都沒有問題……那……基改作物也沒有什麼問題吧XD
如果這麼想就錯啦！現今基改作物攜帶的基因跟番薯所帶的基因是不同的哦！
就讓我細細為你道來吧！番薯帶的基因是農桿菌的基因，可合成更多生長素和細胞分裂素，讓植物長得快又長得大；現在基改作物有的基因來自許多不同的生物，最常見的大概可以分為兩大類：抗蟲（帶有蘇力菌的結晶蛋白基因）與抗年年春（註3）（帶有農桿菌的EPSPS [註4]）。
帶有蘇力菌的結晶蛋白基因的植物，因為結晶蛋白遇到昆蟲腸道中的鹼性腸液和蛋白質分解酶，就會被分解成原毒素、再活化變成毒素。讓昆蟲中腸的腸壁上皮細胞破孔，造成昆蟲腸道崩解，使吃下它的昆蟲腸穿孔而死，但是我們的胃因為會分泌胃酸，反而會把結晶蛋白給消化掉，使得結晶蛋白對我們無害；而年年春會抑制植物的EPSPS，使植物無法合成必須氨基酸；但農桿菌的EPSPS不怕年年春，因此帶有農桿菌的EPSPS基因的植物，就立刻獲取不怕年年春的技能了！
講到這裡，感覺基因改造只是為了提高產量跟加速產能，降低生產成本產生的，也因為這樣，基改作物會比非基改作物略為便宜一些……基改作物如此俗又大碗，為什麼有一部分人抵制呢？
現在發展成熟的轉殖植物主要是抗病蟲（最有名的就是抗玉米根蟲的蘇力菌基因）以及抗除草劑兩種。雖然不怕病蟲、不怕除草劑聽起來好像很厲害，但在2012年美國的五個州已經找到抗蘇力菌基因的玉米根蟲了；也已經出現「超級雜草」了喔！
為什麼會出現抗蘇力菌基因的玉米根蟲呢？？其實是因為農民改變了他們的耕作方式哦！以前沒有基改作物的時候農民為了預防玉米根蟲帶來的蟲害，都會使用輪作的方式來避免玉米根蟲繁殖茁壯。但是！你想想哦，如果有一天吃漢堡薯條雞排不會長痘痘，你會不會開心的一直吃一直吃呢？農民也是這麼想的哦！當帶有蘇力菌的基改玉米出現以後農民就不再輪作了，當農民一直種玉米的時候就提供玉米根蟲一個完美的天擇場所，相信原本就有少數的玉米根蟲是不怕蘇力菌的，在農民種植基改玉米的時候就削減了一般玉米根蟲的數量，而不怕蘇力菌的玉米根蟲就能藉此發展族群生長茁壯，漸漸不怕蘇力菌的玉米根蟲越來越多，帶有蘇力菌基因的基改玉米效果就越來越差囉。
奇怪的是，原本對於抗除草劑的基改作物，人們擔心的是基改作物裡的抗除草劑基因會跳到野草身上產生超級雜草（就是不怕大多數除草劑的雜草），但其實超級雜草已經產生囉！只是它是在野外演化出來的，跟基改作物沒有任何關係，反而跟農民大量使用除草劑有關（因為農民想種的作物已經不怕除草劑了）。
不知道大家是否也覺得，似乎基改作物造成的問題有一部分都是因為人們自己濫用，就跟抗生素用太多產生的超級細菌一樣，是人們自己的問題呢。
讓我們了解一下目前基改作物的種植狀況吧！
2004年國際農業生技產業應用服務中心發表的報告顯示，全球基改作物的種植總面積已經超過8140萬公頃，而2017年的種植面積已經達到一億八千九百八十萬公頃了!其主要種植區是美國、阿根廷及加拿大，著重種植大豆、玉米、棉花與油菜。作物基因改造的品種特性依作物而有不同，大豆種植除草最費工，所以有研發出抗除草劑的基改大豆，基改玉米則以抗蟲為主，油菜以抗除草劑為主，而棉花則是抗蟲跟抗除草劑都有哦。
這些基改種子都會比一般種子貴兩倍左右，而且都被孟山都、先鋒育種與拜耳等大公司壟斷呢，他們還會搭配銷售自己公司的農藥和農具。最讓人不開心的是，為了維持每季的種子收益，生技公司會以專利權為藉口，要求農民不可以依照傳統習慣留下好的種子到下一季播種，為了這個「留種」的習慣，在美國有很多農民被生技公司告，賠了一大筆錢呢。
但是呢，在1997年的某天，孟山都的稽查員在一個小農民的油菜田裡發現了自己公司的專利基改品種，但是那個農民並沒有買孟山都的種子！接下來他就被生技公司控告偷竊孟山都的專利權。2004年加拿大高等法院判定那位農民敗訴，可是法院判定他不是故意偷竊，所以不用支付孟山都公司索求的約600萬新臺幣的賠償金。這個全球矚目的案例證實了企業的專利權不容侵犯，卻也間接證實了基因漂流這件事情。於是環保人士、有機農民跟消費者團體開始引用這個判決向生技公司提出抗議或是控告！而有機農民往往是基改作物風潮下的犧牲者，只要他們的田在基改農田的附近，就有遭受基因汙染的風險呢。
如今氣候變遷已經影響我們的生活了，2018年的熱浪更為猖獗、2017年的冬雪特別狂暴；雖然溫度升高有利作物生長，但雜草也會隨之增多呢，雜草變多提供了病蟲一個繁殖的好環境呢!而且研究顯示:「晚上的溫度每增加一度C，稻米的產量就會降低10%，而且夏季高溫常導致稻米品質變差哦！」同時因為土地沙漠化、鹽鹼化或是地層下陷導致的海水倒灌。基改除了減少生產成本及提高產量以外還有很多可以發展的方向呢！
像是能夠適應極端氣候（冷、熱）、抗旱、抗鹽鹼土壤的基改作物就是一個可以研究的方向呢！
以抗旱來說，Farrant教授的研究團隊發現有一些「復活植物」之所以可以抵抗極度乾旱的狀態因為它們在遇到極度乾旱時可以啟動一群基因，而這些基因可以讓植物在體內只剩下10~20%的水分狀況下依然活下去呢！如果可以應用於糧食作物上，就不用擔心乾旱會影響糧食生產了。但是要應用到糧食作物上也還是需要倚靠基改技術呢！誰說基改只會帶來壞處呢？
註1：生長素是第一個被發現的植物激素，有調節莖的生長速率、抑制側芽、促進根部生長等作用。
註2：細胞分裂素是一類植物激素，可以促進植物根和芽中的細胞分裂或細胞質分裂。它們主要參與細胞生長和細胞分化，但也影響頂端優勢，腋芽生長，和葉子衰老。
註3：年年春的學名為「嘉磷賽」，是一種除草劑，會攻擊植物分生組織的細胞，也就是植物尖端長出的芽。施用後，植物在一天之內便會停止生長，通常在一到二週之內死亡。
註4：EPSPS的全名為（5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase，5-烯醇丙酮莽草酸-3磷酸合成酶），能合成三種必需胺基酸：苯丙胺酸、色胺酸、酪胺酸，但不會對動物產生作用（動物不具有這個酵素，所以我們要直接從飲食攝取這三種胺基酸），因而受到廣泛使用。
參考資料:
談基改作物(一)—從前從前有隻農桿菌
http://susan-plant-kingdom.blogspot.com/2016/09/blog-post_90.html
農桿菌
http://susan-plant-kingdom.blogspot.com/2015/01/agrobacterium-tumefaciens.html
【原來作物有故事】番薯
http://susan-plant-kingdom.blogspot.com/2016/12/blog-post_20.html
基改作物有什麼危險
http://susan-plant-kingdom.blogspot.com/2013/02/blog-post.html
植物之間的耳語
http://susan-plant-kingdom.blogspot.com/2014/08/blog-post_16.html
該不該種基改作物
http://susan-plant-kingdom.blogspot.com/2017/01/blog-post_5.html
基因汙染是否危及生物多樣性
https://e-info.org.tw/column/biodiv/2005/bi05110701.htm
復活植物（resurrection plants）在農業上的應用
http://susan-plant-kingdom.blogspot.com/2016/03/resurrection-plants.html
氣候變遷下台灣糧食生產因應對策
https://www.coa.gov.tw/ws.php?id=18969
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