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国产转基因抗虫棉的诞生历程

2006-05-03 21:25 中国农科院棉花研究所 中国农科院棉花研究所 阅读 0
核心摘要: 本文回顾了国产转基因抗虫棉的诞生历程。上世纪90年代初,我国遭遇严重棉铃虫灾害,传统农药失效。中国农科院棉花研究所牵头,联合多家科研单位,成功构建拥有自主知识产权的抗虫基因,培育出国产转基因抗虫棉,打破了国外垄断。目前国产抗虫棉市场份额接近70%,累计推广约9000万亩,大幅减少农药使用,为棉农带来显著经济效益。

1992年,河南省滑县白道口乡张庄村的一位张姓农民,回忆起那场毁灭性的虫灾时仍心有余悸:“头天还是满地青枝绿叶,一夜之间成了光秃秃的棉秆地,啥药也治不住,只好拔掉当柴烧了。”如今,他种植的几十亩棉田在农药用量减少80%、有些年份甚至基本不用杀虫剂的情况下连年丰收,纯收入达数万元。这一切得益于一种全新的棉花品种——国产转基因抗虫棉。

我国是世界上最大的棉花生产和消费国,常年种植面积约8000万亩。上世纪90年代初,一场大规模的棉铃虫灾害悄然袭来,迅速席卷黄河流域并蔓延至长江流域。与以往不同,原本只需喷洒1-3次农药即可控制的棉铃虫,此时需要喷洒20余次,但虫害依然猖獗。有人将棉铃虫放入农药原液中,它竟悠然自得地漂浮其中!虫害每年给国家和棉农造成100多亿元的经济损失,1992-1996年间,因防治棉铃虫中毒的农民达24万人次。

传统治虫方法已回天无力,一个全新的思路成为唯一选择:研制转基因抗虫棉。抗虫棉通过生物技术手段,将抗虫基因导入棉花体内,棉铃虫食用后即会死亡,使棉花成为棉铃虫的“天敌”。然而,此时西方跨国公司纷纷涉足农业生物技术领域,美国孟山都公司便是先行者之一。其技术转让条件极为苛刻:9000万美元的技术转让费不包括核心专利权,这意味着我国购买技术后仍需支付专利费,棉花生产将永远受制于人。

“那时,我们每个人心中都压着一块沉甸甸的石头,”中国农科院棉花研究所所长喻树迅回忆道。作为国家级棉花专业研究机构,他们深知国家赋予的重任。一批批资金到位,一项项研究迅速展开。由中棉所牵头,建立了全新的研究技术平台,上接中国农科院生物所等基因构建单位,成功构建了拥有自主知识产权的抗虫基因;中棉所负责基因导入棉花的技术体系,大批量创造转基因棉花种质新材料,并快速发放给育种研究单位;中国农科院棉花所、山东省棉花研究中心等10余家单位迅速培育出适宜不同棉区种植的国产转基因抗虫棉新品种。同时,中棉所在河南安阳、山东惠民、安徽望江等地的生态育种试验站进行大田试验,加快特异类型新品种的培育和应用。

从未有过的研究机制创造了奇迹:短短几年,我国成功掌握了控制虫害的核心技术,成为继美国之后第二个拥有Bt杀虫基因自主知识产权的国家。然而,核心技术的突破并非终点。国外公司凭借其成熟领先的技术优势,将其抗虫棉推向中国市场。1998-2000年,国外抗虫棉占我国市场份额的95%,国产抗虫棉仅占5%。全国棉花科研单位再次联手,在“国家转基因棉花中试及产业化基地”课题支持下,建立了棉花规模化转基因技术体系平台,累计获得转基因棉花植株2万余份,筛选、评价、鉴定有利用价值的种质材料1000多份,并将600多份发放给育种家研究利用。专家们根据各地生态情况,研制出适合黄河流域、长江流域种植的20多种抗虫棉,并培育出与国外品质相当但单产提高10%的新品种。

这是一场翻身仗:到2002年,国产抗虫棉市场份额上升至35%;2003年达60%;2005年接近70%。国产抗虫棉在全国遍地开花,在二代棉铃虫发生期间无需农药防治,三代、四代仅需防治一两次,每亩节省农药用量60%-80%,减少喷洒次数10次以上,增产皮棉10公斤左右,增收节支约120元。目前,全国累计推广种植国产转基因抗虫棉约9000万亩。中棉所副所长李付广博士欣慰地说:“这一数字标志着我们彻底打破了国外抗虫棉在中国市场的垄断地位,并且我们还将做得更好。”

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