《南非新杂交玉米品种可抵御抗蛀干害虫危害》

  • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
  • 编译者: 徐倩
  • 发布时间:2017-11-28
  • 蛀干害虫大量蚕食作物的叶、茎和穗,是对玉米最具破坏性的害虫,造成发展中国家约3,000万公顷玉米严重减产。在非洲东部和南部,最具破坏性的两种蛀干害虫是玉米茎蛀褐夜蛾(Busseola fusca)和玉米禾螟(Chilo partellus)。据报道,南非因蛀干害虫造成的玉米产量损失每年为10%-75%,因玉米禾螟引起的玉米和高粱产量损失已经超过50%。

    非洲节水玉米项目 (Water Efficient Maize for Africa, WEMA)是一项公私合作的作物育种计划,由非洲农业技术基金会(AATF)发起,汇集了一批公共组织和私人合作伙伴,包括国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)、孟山都公司(Monsanto),以及肯尼亚、莫桑比克、南非、坦桑尼亚、乌干达的国家级农业研究组织,旨在通过培育抗虫和抗旱杂交玉米品种,帮助非洲农民应对干旱和蛀干害虫侵扰。

    WEMA培育出名为TELA的转基因玉米品种。TELA一词来源于拉丁词Tutela,意为“保护”。该品种中包括苏芸金杆菌(Bacillus thurigiensis, Bt)基因,能够帮助玉米抵御干旱和蛀干害虫侵袭,提高产量。WEMA已经释放该品种,并免费授权给南非种子公司,要求它们以合理价格出售给农民。包括顶峰(Capstone)、捷迈特(Jermat)、孟山都(Monsanto)、非洲种业(SeedCo)和克莱恩卡罗(Klein Karoo)在内的5家种子公司正在面向南非小农户出售该种子。

    WEMA于2016年最后一个种植季进行了TELA田间种植试验。为了提高农民对这一品种的认知,了解其特性,参加种植试验的农民每人被分发一袋2千克重的TELA玉米种子。这一袋种子中还有一小袋非Bt玉米种子,也就是被称作“避难所”的种子,将其种植在试验田周边,为易受感染的蛀干害虫提供生存的场所,进而延缓蛀干害虫种群中对Bt玉米产生抗性的个体的出现或蔓延。

    近日,莫桑比克加入肯尼亚、坦桑尼亚和乌干达的合作研究中,成功对转基因玉米进行了限制性田间试验,并利用试验采集到的数据,对Bt玉米品种和传统受害虫侵袭的商业品种的种植效果进行对比分析,以此为基础确定TELA在这4个国家的推广应用计划。

    (编译 徐倩)

相关报告
  • 《大北农:转基因玉米品种审批有望加快,可针对草地贪夜蛾》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:zhangyi8606
    • 发布时间:2020-10-09
    • 2月7日,北京大北农科技集团股份有限公司(下称“大北农”,002385)发布投资者关系活动记录表称,公司DBN9936抗虫耐除草剂玉米已获批农业农村部的农业转基因生物安全证书,但是接下来还需要农业农村部颁发品种权的相关证书之后才可以正式推广。如果今年草地贪夜蛾危害程度较深,该转基因玉米品种审批有望加快。 大北农称,公司获批的DBN9936抗虫耐除草剂玉米为第一代转基因玉米,其对草地贪夜蛾有60%的抗性,第二代转基因玉米可以做到100%抗草地贪夜蛾,已经基本走完前面的安全证书必须流程,仅剩申请安全证书这一个步骤。对于第一代品种,农业农村部三年来已对其进行了测试,积累了一定的实验数据,如果今年草地贪夜蛾危害程度较深的话,可能会加快品种权相关证书的审批。 草地贪夜蛾是世界十大植物害虫之一,繁殖能力强且破坏力极强。该种害虫于2018年12月首次迁飞进入我国云南西部地区,并在2019年4月份以后形成常态性大规模迁入的态势,对我国玉米田造成了极大危害。农业农村部去年9月发布的数据显示,全国有25个省份发现草地贪夜蛾,见虫面积1500多万亩,实际危害面积246万亩。 中国农业科学院副院长吴孔明去年12月在农业基础性长期性科技工作会议上表示,2020年贪夜蛾发生的程度数量和去年相比会明显增加,有可能在4月初就到达长江流域,到5月份到达黄河流域,6月份到达东北。全国农技中心1月也发布通知称,2020年草地贪夜蛾北迁时间更早、发生区域更广、危害程度更重,要加强相关监控防治。 国产转基因植酸酶玉米研发专家、中国农科院生物技术研究所研究员陈茹梅此前接受澎湃新闻采访时表示,国内转基因玉米时隔十年再获生物安全证书,首先是对转基因领域科研成果的一种认可,其次也可能是为应对草地贪夜蛾这一实际生产过程中遇到的问题。 1月21日,农业农村部科技教育司发布2019年农业转基因生物安全证书(生产应用)批准清单,其中包括大北农的DBN9936抗虫耐除草剂玉米以及杭州瑞丰生物科技有限公司和浙江大学联合申报的双抗12-5玉米。这标志着上述两种转基因玉米品种具备农业转基因生物安全性,可用于农业生产和农产品加工,但还需要通过品种审定并获得种子生产和经营许可证,才能大规模商业化种植。正常程序下市场准入审核周期约为1至2年。 大北农表示,转基因玉米相较于普通的杂交玉米会增收10%-20%左右,全球情况基本一致,公司玉米转基因技术和大豆生物技术达到同等国际先进水平。大北农将参考美国转基因种子的发展经验,计划与下游种子企业合作,将抗虫抗病等性状回交至下游种子企业的品种中。具体的商业化付费模式后期公司会根据国内情况商定。 2月7日收盘,大北农报收于5.98元,下跌2.76%。
  • 《逆转害虫对Bt棉具备抗性的秘密在于种子杂交》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:徐倩
    • 发布时间:2017-11-28
    • 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)