点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【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?
首页> 科普频道> 三农科普> 基因故事 > 正文

【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

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  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。

  参考文献:

  1. SPARKS A N. A review of the biology of the fall armyworm [J]. The Florida Entomologist, 1979, 62(2): 82-86

  2. 姜玉英, 刘杰, 谢茂昌, 等. 2019年我国草地贪夜蛾扩散规律观测[J]. 植物保护, 2019, 45(6): 10-19

  3. MONTEZANO D G, SPECHT A, SOSA-GOMEZ D R, et al. Host plants of Spodoptera frugiperda in the Americas [J]. African Entomology, 2018, 26(2): 286-300

  4. 孙小旭, 赵胜园, 靳明辉, 等. 玉米田草地贪夜蛾幼虫的空间分布型与抽样技术[J]. 植物保护, 2019, 45(2): 13-18

  5. 杨现明, 孙小旭, 赵胜园, 等. 小麦田草地贪夜蛾的发生为害、空间分布与抽样技术[J]. 植物保护, 2020, 46(1): 10-16

  6. 吴孔明, 郭予元. 棉铃虫种群的地理型分化和区域性迁飞规律[J]. 植物保护, 2007, 33(5): 6-11

  7. Wu Kongming, Lu Yanhui, Feng Hongqiang, et al. Suppression of cotton bollworm in multiple crops in China in areas with Bt toxin containing cotton [J]. Science, 2008, 321(5896):1676-1678.

  8. BUNTIN G D. Assessment of experimental Bt events against fall armyworm and corn earworm in field corn[J]. Journal of Economic Entomology, 2004, 97(2): 259-264.

  9. SIEBERT M, LEONARD S, Stewart J. Evaluation of corn hybrids expressing Cry1F, cry1A.105, Cry2Ab2, Cry34Ab1/Cry35Ab1, and Cry3Bb1 against southern United States insect pests[J]. Econ Entomol, 2012, 105(5): 1825-1834.

  10. STORER, N P. Status of resistance to Bt maize in Spodoptera frugiperda: lessons from Puerto Rico[J]. Invertebr Pathol, 2012, 110 (3): 294-300.

  11. BUNTIN, G D. Corn expressing Cry1Ab or Cry1F endotoxin for fall armyworm and corn earworm management in field corn for grain production[J]. Fla Entomol, 2008, 91(4): 523-530.

  12. BERNARDI D O. Biological activity of Bt proteins expressed indifferent structures of transgenic corn against Spodoptera frugiperda [J]. Ciência Rural, 2016, 46(6): 1019-1024.

  13. 张丹丹, 吴孔明. 国产Bt-Cry1Ab和Bt-(Cry1Ab+Vip3Aa) 玉米对草地贪夜蛾的抗性测定[J].植物保护, 2019, 45(4): 54-60.

  14. BOTHA A S, ERASMUS A, HANNALENE du P, et al. Efficacy of Bt maize for control of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) in South Africa [J]. Journal of Economic Entomology, 2019, 112(3): 1260-1266.

  15. OMOTO C, BERNARDI O, SALMERON E, et al. Field-evolved resistance to Cry1Ab maize by Spodoptera frugiperda in Brazil[J]. Pest Management Science, 2016, 72(9): 1727-1736.

  16. Wu Kongming. Mornitoring and management strategy for Helicoverpa armigera resistance to Bt cotton in China [J]. Journal of Invertebrate Pathology, 2007, 95(3): 220–223

  17. Basir Lubna, 2014, 不同类型Bt棉花的抗虫性及棉铃虫对Bt蛋白的抗性动态监测[D]. 北京, 中国农业科学院, 1-84

  18. 王培,何康来,王振营, 等. 转cry1Ac玉米对亚洲玉米螟的抗性评价[J].植物保护学报, 2012, 39(5): 395-400.

[ 责编:张蕃 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 渤海首个千亿方大气田Ⅱ期开发项目主体结构建造完成

  • “塞外明珠”乌梁素海的生态蝶变

独家策划

推荐阅读
5月29日,中央宣传部、中国科协发布“最美科技工作者”,四川大学华西临床医学院副院长,华西医院神经内科主任医师、教授陈蕾入选。
2026-06-03 10:26
瑞士苏黎世联邦理工学院研究团队开发出一种由干细胞和磁电纳米颗粒组成的“细胞机器人”。
2026-06-03 10:24
生态环境部日前印发《海湾清洁指数评价技术方法(试行)》,旨在建立统一规范的海洋垃圾清洁程度量化评估与分级标准,推动沿海地方精准识别问题短板,压实所辖海湾的海洋垃圾治理责任,为“十五五”时期海洋垃圾治理提供重要支撑。
2026-06-03 10:21
近期,国务院印发《加快农业农村现代化“十五五”规划》(以下简称《规划》)。日前,农业农村部、国家发展改革委负责人就《规划》有关情况进行了解读。
2026-06-03 10:20
对于处于科技追赶阶段的经济体而言,基础研究投入不只是解决原创突破的问题,也是形成技术理解力、知识翻译力和产业吸纳力的必要条件。
2026-06-03 10:14
6月1日,漳州核电4号机组核岛反应堆厂房堆腔换料水池模块吊装成功,为后续核岛主线关键路径施工奠定坚实基础。
2026-06-02 10:03
1日,2026年全国粮食和物资储备科技活动周在湖北武汉启动。今年科技活动周的主题是“奋进‘十五五’ 科技护粮储”,活动发布了“十四五”期间我国粮食和物资储备领域132项优秀科技成果、应用案例。
2026-06-02 09:51
全球约有2.5亿乙肝病毒感染者,多数需要长期甚至终身服药,难以彻底停药。当病毒入侵人体细胞时,它首先要“刷卡进门”——结合细胞膜上的特定受体蛋白,才能进入细胞内部。
2026-06-02 09:48
6月1日,长征十二号乙遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区中国商火研试发射工位点火升空,成功将千帆星座第十批组网卫星送入预定轨道,首飞任务取得圆满成功。
2026-06-02 09:46
近日,中国民航局新增内设机构低空安全司,机构职责包括起草低空民航发展规划、统筹低空安全与发展、建设低空飞行服务调度平台和低空飞行服务站体系等。这是继2024年12月国家发展改革委成立低空经济发展司之后,国家成立的第二个低空概念管理机构,与低空经济发展有着不可分割的联系。
2026-06-02 09:43
生态环境部近日联合教育部等11个部门和单位发布《中国噪声污染防治报告(2026)》。这位负责人表示,生态环境部为此持续开展噪声治理“千件万户”投诉典型案件调度,推动解决了一批群众反映强烈的噪声问题。
2026-06-01 09:55
习近平总书记深刻指出,中国式现代化要靠科技现代化作支撑,实现高质量发展要靠科技创新培育新动能。生产线上,一批核心技术加速突破,为产业升级注入强劲动能……  习近平总书记强调,实现高水平科技自立自强,是中国式现代化建设的关键。
2026-06-01 09:55
作为全球海洋科技领域最具权威性与影响力的学术盛会,已创办近60年的国际海洋技术大会,一直被誉为全球海洋科技界的“风向标”与“孵化器”。”5月27日上午,中国科学院深海科学与工程研究所副所长彭晓彤汇报由中国科学家主导的国际合作“全球深渊探索计划(GHEP)”。
2026-06-01 09:54
6月1日,由工业和信息化部批准发布的《YD/T 6770—2026 人工智能 关键基础技术 具身智能基准测试方法》正式实施,标志着具身智能评测迈入“有标可依”的新阶段。不仅如此,《人形机器人 全生命周期管理规范》标准也于近期发布,通过“一机一码”,确保产品可进行全链条管理。
2026-06-01 09:54
1975年3月27日,远在大洋彼岸的杨振宁提笔给当时的复旦大学数学系教师谷超豪写了一封信。1975年9月,谷超豪、杨振宁联合署名,在《中国科学》上发表了论文《规范场理论的若干问题》。
2026-06-01 09:54
记者从农业农村部获悉,截至5月28日17时,各地已收夏粮小麦4897万亩、当日机收面积超过1000万亩,今年全国“三夏”大规模小麦机收全面展开。
2026-05-29 09:11
垦利10-2油田位于渤海南部海域,探明原油地质储量超1亿吨,是渤海湾盆地凹陷带浅层发现的首个亿吨级岩性油田。中国海油天津公司工程技术作业中心相关负责人介绍:“垦利10-2油田钻完井作业面临井型多、层系多、开发方式多等‘三多’难点。
2026-05-29 09:09
早上8时许,四川省南充市高坪区走马镇姜家祠村村民姜萧将孩子送到村委会“农忙托管班”。为解决农忙季小孩看护缺位问题,姜家祠村因地制宜开设季节性公益“农忙托管班”,为村内适龄儿童提供免费集中托管服务。
2026-05-29 09:06
中国卫星导航定位协会近日发布《2026中国北斗时空产业发展白皮书》。所谓“北斗时空产业”,是以北斗卫星导航系统为核心,深度融合遥感地理信息、移动通信等多种技术手段的综合性产业体系。
2026-05-29 09:02
据中国载人航天工程办公室消息,神舟二十一号和神舟二十三号航天员乘组于28日进行交接仪式,两个乘组移交了中国空间站的钥匙。
2026-05-29 08:52
加载更多