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[科普中國(guó)]-中美研究顯示F2代雜交抗蟲棉可逆轉(zhuǎn)紅鈴蟲的抗性

科普中國(guó)-科普話強(qiáng)國(guó)
原創(chuàng)
欄目聚焦我國(guó)前沿科技領(lǐng)域取得的重大進(jìn)展和標(biāo)志性成果。
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新華社華盛頓5月8日電(記者 林小春)隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展與推廣,農(nóng)作物害蟲對(duì)轉(zhuǎn)基因作物的抗性問題日益引起關(guān)注。中美研究人員8日在新一期美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上報(bào)告說,利用轉(zhuǎn)基因棉花和常規(guī)棉花雜交培育出的第二代抗蟲棉,能有效降低甚至逆轉(zhuǎn)紅鈴蟲的抗性。

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所與湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)院和美國(guó)亞利桑那大學(xué)等機(jī)構(gòu)合作,對(duì)中國(guó)長(zhǎng)江流域轉(zhuǎn)基因Bt棉花與紅鈴蟲的相互作用關(guān)系開展了11年的研究,證明了這種雜交策略的有效性。

論文通訊作者、植物保護(hù)研究所研究員吳孔明告訴新華社記者,長(zhǎng)江流域紅鈴蟲于2008年前后已進(jìn)入早期抗性階段,但此后人們開始大規(guī)模種植F2代雜交抗蟲棉。這種抗蟲棉父本多為抗蟲棉品系,母本多為常規(guī)棉品系,因此產(chǎn)生部分普通棉株,這些普通棉花為紅鈴蟲提供了庇護(hù)所,有效解決了紅鈴蟲抗性問題。

吳孔明解釋說,紅鈴蟲的抗性多產(chǎn)生于Bt受體鈣粘蛋白基因的突變,為隱性遺傳。種植F2代雜交抗蟲棉后,Bt棉株存活的抗性紅鈴蟲與受庇護(hù)所保護(hù)存活的非抗性紅鈴蟲交配產(chǎn)生的雜合子,仍然可以被Bt棉花殺死,從而不能形成抗性紅鈴蟲種群。

研究人員進(jìn)一步對(duì)長(zhǎng)江流域6省17個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)紅鈴蟲種群發(fā)生量及Bt抗性水平開展的監(jiān)測(cè)表明,隨著F2代雜交抗蟲棉大面積的生產(chǎn)應(yīng)用,紅鈴蟲對(duì)Bt棉花的抗性發(fā)展受到了有效控制。

吳孔明說:“該研究首次證明了Bt作物和非Bt作物種子混合可以有效治理害蟲的抗性,發(fā)展了害蟲抗性治理的新方法和新策略,對(duì)推動(dòng)Bt作物產(chǎn)業(yè)和轉(zhuǎn)基因作物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理工作的發(fā)展有著重要理論和應(yīng)用意義?!?/p>

轉(zhuǎn)Bt基因作物指的是引入蘇云金芽孢桿菌基因的作物。其中,轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉花、玉米和大豆已在世界范圍內(nèi)廣泛種植,高效控制了有關(guān)害蟲的發(fā)生與危害,顯著減少了化學(xué)農(nóng)藥的用量。但近年來,因害蟲產(chǎn)生抗性導(dǎo)致防治失敗的案例不斷出現(xiàn),已成為影響Bt作物持續(xù)利用的最主要因素。

為延緩害蟲抗性的產(chǎn)生,美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家通常采用庇護(hù)所策略,即在Bt作物附近種植一定比例的非Bt作物作為害蟲的庇護(hù)所,使得害蟲的對(duì)抗性基因可以有效稀釋。但發(fā)展中國(guó)家農(nóng)民很難嚴(yán)格遵守這一規(guī)定,其中印度的紅鈴蟲已對(duì)Bt棉花產(chǎn)生抗性,而F2代雜交抗蟲棉的優(yōu)勢(shì)在于不存在所謂庇護(hù)所的強(qiáng)制要求。

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