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【转基因你问我答】草地贪夜蛾连年入侵,转基因技术能救粮食作物吗?

来源:光明网2020-11-23 17:29

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  编者按:转基因技术安不安全?转基因食品能不能吃……在日常生活中,公众常常被这些问题困扰,甚至被有关转基因的谣言蛊惑。光明网基因科普团队针对相关问题邀请专家进行权威解答,推出系列作品《转基因你问我答》,为公众答疑解惑。

  作者:路兴波 系山东省农业科学院植物保护研究所研究员

  近两年来,草地贪夜蛾入侵我国可谓是最为令人心忧的农业问题之一。这种外号“行军虫”的生物迁飞性强、在中国缺乏天敌为防治带来了极大困难。面对连年飞入边境的草地贪夜蛾为害农作物,除了大量施用化学农药,我们真的束手无策了吗?不,转基因作物就可以打败它。那么,转基因技术是如何达到使作物防治草地贪夜蛾的?这种方式会不会带来风险呢?

  1. 草地贪夜蛾是什么?

  一种原产地为美洲热带和亚热带地区的农业害虫-草地贪夜蛾,在2016年入侵非洲后,“飘洋过海、翻山越岭”,足迹遍布全球五大洲,2019年初,这种臭名昭著的害虫入侵我国云南,到2019年10月已经扩散至我国26个省(市、自治区);同年,发端于东非的沙漠飞蝗,飞越红海,进入中东和南亚,到达我国边界。两种危害严重的农业害虫,给我国粮食生产安全造成了严重威胁。

  作为昆虫,草地贪夜蛾和蝗虫从不挑食,喜食几乎所有农作物,并且食量大、浪费严重。同时,它们的“亲属”非常多,喜爱集体活动,背上的翅膀可以让它们夜行几百里。首次入侵我国的草地贪夜蛾偏好取食玉米,但也可取食高粱、甘蔗、小麦、大麦、大豆等农作物,对我国的粮食生产安全造成严重威胁。草地贪夜蛾的入侵和沙漠飞蝗在我国边境国家的肆虐引起了我国政府和民众的重点关注,2020年中央一号文件更是点名指出,要“抓好草地贪夜蛾等重大病虫害防控”,农业农村部印发了《全国草地贪夜蛾防控方案》 ,发布了25种应急防治农药名单,并且紧急开展了天敌昆虫“以虫治虫”的防控试验;针对沙漠飞蝗,农业农村部、海关总署、国家林草局制定并印发了《沙漠蝗及国内蝗虫监测防控预案》。

【转基因你问我答】草地贪夜蛾连年入侵,转基因技术能救粮食作物吗?

  草地贪夜蛾危害特点

【转基因你问我答】草地贪夜蛾连年入侵,转基因技术能救粮食作物吗?

  草地贪夜蛾取食玉米各部位症状

  图片来源于《草地贪夜蛾侵入我国的发生动态和未来趋势》

  2. 转基因玉米可以有效防治草地贪夜蛾!

  草地贪夜蛾对农业生产的威胁让我们联想到了上世纪我国防控棉铃虫的历史。20世纪下半叶,我国农业生态环境中,棉铃虫由次要害虫升为优势害虫。当时棉铃虫危害的严重性,中国棉花研究所原遗传育种研究室靖深蓉如是说,“农村的簸箕,就到那个地里去就这样一簸,那棉铃虫都数不清多少头了,都是叫多少斤”。随着我国农药体系完善和提高,农业生产工作者在田间大量喷施化学农药进行棉铃虫的防治,但不久田间棉铃虫产生了对农药的抗性;随后开展了在大量喷施农药的同时,又结合灯光诱捕、人工捕杀、寄生蜂释放等以化学农药为主的综合防治;但从1996年我国科研工作者培育出第一个国产转Bt基因抗虫棉新品种开始,我国大规模推广转Bt抗虫棉,结合各种综合防治手段,才解决了棉铃虫区域性灾变的问题。我国防控棉铃虫的经验可为防控草地贪夜蛾提供一定的借鉴。

【转基因你问我答】草地贪夜蛾连年入侵,转基因技术能救粮食作物吗?

  转基因和非转基因棉花受棉铃虫取食症状

  转基因Bt抗虫棉的Bt是指Bt蛋白,一般指苏云金芽孢杆菌产生的具有杀虫活性的蛋白。自20世纪90年代起,美国、加拿大、阿根廷已经开始种植转基因Bt抗虫玉米用于防治玉米螟和草地贪夜蛾等鳞翅目害虫。种植转基因玉米是解决草地贪夜蛾对玉米安全生产威胁的有效策略。

【转基因你问我答】草地贪夜蛾连年入侵,转基因技术能救粮食作物吗?

  非转基因玉米植株                 转基因玉米植株

  田间转基因玉米和非转基因玉米抗虫效果对照

  3. 使用转基因并不会产生超级害虫

  虽然长时间大面积种植单一品种的不当种植方式和不当的栽培管理措施也会使害虫产生对转基因抗虫作物的抗性,但可以通过不同防治措施进行综合防控,并不会产生所谓的超级害虫。距我国自主研发第一个转基因Bt棉花至今已有20多年历史,我国研究人员一直跟踪监测棉铃虫对转基因Bt棉花的抗性问题。田间监测发现,田间棉铃虫种群对Bt蛋白仍有较高敏感性,2012年到2013年在河南、山东、河北并没有发现田间抗性棉铃虫,田间棉铃虫种群抗性基因频率较低,表明棉铃虫抗性仍处在较低水平。通过生物技术手段和栽培方式改善能够有效减缓害虫抗性发展,提高对害虫的防控效率,比如可以提高抗虫蛋白的表达量,可以选择多个抗虫基因组合,也可以采取搭建庇护所等等。所以,种植转基因作物不会产生超级害虫。

  现阶段,我国并没有允许转基因玉米进行大面积种植,但我国研究人员也在进行大量深入的科学实验,确保转基因生物安全。作为一种生物学手段,转基因可以成为防控农业害虫重要方式之一,与其他科学的防控措施一起,可以为我国粮食生产安全做出重要贡献。

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