害虫对转基因作物的快速适应使全球农业受到威胁。亚利桑那大学（University of Arizona）和中国科学家经过11年的合作研究，对中国长江流域超过66,000只棉红铃虫进行测试，提出了一个全新的策略：将转基因棉与传统棉杂交，降低棉红铃虫（一种全球分布的重要害虫）的抗性。该研究成果已在美国国家科学院院刊中发表。
研究人员表示，该研究成果首次逆转了害虫对苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis，Bt）作物的高耐受性。亚利桑那大学农业与生命科学院（College of Agriculture and Life Sciences）知名教授布鲁斯·塔巴士尼克（Bruce Tabashnik）表示，以前害虫耐受性的提高和下降程度仅在小范围内波动。但现在整个地区害虫耐受性都大幅度增加，在采用这一新策略后，又下降到检测水平以下。
棉花、玉米和大豆经由基因工程处理，利用广泛存在的土壤细菌Bt产生杀虫蛋白。Bt蛋白质对人和野生动物没有毒性，在有机种植中作为喷雾剂使用已有50多年历史。1996年以来，全球数百万农民种植的Bt作物面积已经超过10亿英亩。不幸的是，如果不采取有效地应对措施，害虫将再次快速产出耐受性。
延缓产生耐受性的主要策略是种植不产生Bt蛋白的宿主植物作为昆虫庇护地，使易受Bt蛋白影响的昆虫存活下来，降低两个抗性昆虫交配并产生抗性后代的几率。2010年之前，美国环境保护局（U.S. Environmental Protection Agency）要求在农田中划分出专门区域或大面积地块用于设置庇护地。种植非Bt棉庇护地被认为在过去十几年中成功防止了亚利桑那州棉红铃虫形成对Bt棉的抗性。相比之下，尽管印度也有种植庇护地的类似要求，但那里的农民并未遵守种植规定，因此导致棉红铃虫迅速产出耐受性。
中国研究人员的巧妙策略是将Bt棉与非Bt棉杂交，然后对F1代杂交品种再次进行杂交，并种植F2代杂交种子。这将在田间产生75％Bt棉与25％非Bt棉的随机混合。
棉花可以自花授粉，F1代杂交品种的获得必须通过繁琐且高成本的手工程序对每株花授粉。但是，通过自花授粉可以很容易获得F2代和所有后代杂交品种，由此杂交品种混合和它带来的益处可以永远延续下去。
塔巴士尼克指出，该策略的革命性在于它不是为解决抗性问题而设计，也不是在政府机构授权下进行，而是源于长江流域的农业公社的种植实践。以往研究都集中于转基因植物与常规植物杂交的缺点，但新的研究结果证明了这种杂交也具备优势。
塔巴士尼克表示，对于中国种植者，这种做法能带来短期利益，但这并不是为了潜在的长期收益而被迫做出的短期牺牲。杂交品种产量比母本作物更高，F2代杂交作物成本更低。所以这是一个趋利的市场选择，并且促进了可持续发展。研究结果显示96％的害虫得到了抑制，同时杀虫剂喷雾的使用减少了69％。
虽然美国自2010年开始种植混合玉米种子，但尚未对混合种子对害虫适应性的影响进行大规模测试。研究已经证明在田间种植Bt种子和非Bt种子的混合物具有延缓产生抗性的作用。与中国的策略不同，美国的混合种植不涉及杂交繁殖。此外，混合种子中非Bt玉米比例低于5％，这可能不足以有效阻止害虫抗性产生。
中国农业科学院植物保护研究所吴孔明教授作为联合研究人员指出，该策略为抗性管理提供了一个全新思路，适用于小规模农户，对中国、印度等发展中国家有广泛的益处。这个杂交种子混合策略了不起的一点在于，不必担心种植者是否遵守种植规则等问题。目前该策略在中国长江流域之外的其它地方是否有效还有待验证。
（编译 徐倩）
