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:【科普动画】虫口夺粮!转基因技术打响“玉米保卫战”
首页> 光明科普云> 农业农村频道> 基因故事 > 正文

【科普动画】虫口夺粮!转基因技术打响“玉米保卫战”

来源:光明网2022-05-24 16:52

  玉米是我国第一大粮食作物,也是重要的饲料原料,有着悠久的种植历史,但它深受虫灾的危害。对玉米而言虫害造成的破坏,与旱涝灾害等天灾相当,是千百年来遇到的“顽疾”。

【科普动画】虫口夺粮!转基因技术打响“玉米保卫战”

  玉米螟又名钻心虫、钻茎虫,为鳞翅目,是玉米生产中发生最普遍,危害最严重的害虫。一般年份可使玉米减产10%~15%;大发生年减产可达30%以上,甚至绝收。除了“领军虫”玉米螟,草地贪夜蛾破坏力也极强,算得上是“新锐军”。它们不但暴食,而且群体作战,一天能啃光一片玉米地,啃完后列队迁移下一片地。

【科普动画】虫口夺粮!转基因技术打响“玉米保卫战”

  如何有效进行害虫防治?人们通过农药防治和生物防治两种途径寻找答案。以往对于虫害防治主要通过实施以化学防治为主的综合防治策略。这样可达到短暂的防治效果,但存在食品安全风险环境安全风险。并且,该方法投入的经济成本很高。经过几十年的农药使用,害虫也产生了一定的抗性,防治难度加大。

【科普动画】虫口夺粮!转基因技术打响“玉米保卫战”

  因此,科学家们开始探索更加安全、有效、经济的生物防治。经过科学家们不断地尝试,苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)表现出了优异的抗虫效果。它是一种革兰氏阳性菌,广泛存在于土壤、尘埃、水域、沙漠、植物和昆虫尸体中。苏云金芽孢杆菌晶体Cry和Cyt蛋白家族是一类对多种昆虫具有活性的蛋白质。当鳞翅目昆虫的幼虫如玉米螟取食后会穿过其围食膜并与肠道上皮细胞的特异性受体结合,形成穿孔,细胞因失去渗透平衡死亡,最后导致害虫死亡。由于只有鳞翅目害虫的肠壁细胞上含有这类蛋白的有效结合位点,而其他昆虫和动物肠道上皮细胞则没有,因此其杀虫作用具有高度专一性,只对鳞翅目害虫有效。同时对这些害虫的捕食性天敌和其他有益昆虫来说是安全的。苏云金芽孢杆菌(Bt)蛋白可直接作为生物杀虫剂使用,但它在光下易分解、持效期短,但玉米田间操作困难,很难作为商品制剂进行生产。鉴于此,科学家将Bt中能专杀昆虫的蛋白基因转到玉米中,使玉米亦能生产这种蛋白。当害虫危害取食玉米时,就将这种蛋白吃到“肚里”,在碱性溶液及酶的作用下被活化,从而杀死害虫。

  近年来我国转基因玉米的研究与开发取得了显著进展。我国目前玉米种植面积6.5亿亩左右,如果50%的玉米面积种植转基因抗虫耐除草剂玉米,能够增产约500亿斤以上,减少农药使用量5万吨。此外,在南方地区种植抗虫玉米还可以起到防护带的作用。同时转基因抗虫耐除草剂玉米还可以耐受草甘膦除草剂,有效解决了玉米的人工除草问题。

总 监 制:刘培磊、狄伟锋

总 策 划:王友华、战钊

科学顾问:谷晓峰

科学主编:王友华

记 者:金赫

编 导:蒲伟军

动 画:范温洋

制 作:罗羽欣

中国农业科学院生物技术研究所

浙江师范大学

光明网

联合出品

[ 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

  • 游西夏陵 开启新体验

  • 江苏扬州至镇江直流输电二期工程建成投运

独家策划

推荐阅读
近日,一个名为Moltbook的社交平台突然走红。与普通网络平台不同的是,Moltbook上的用户都是AI智能体。
2026-02-14 09:21
全球规模最大的200万吨/年柴油吸附分离装置目前在中国石油广西石化稳定运行。
2026-02-14 09:16
大连理工大学赵珺教授带领师生团队正抓紧时间,为实现可重复使用运载火箭关键部件的“复用检测”技术突破全力冲刺。
2026-02-14 09:12
一场刷新人类对宇宙极端物理过程认知的高能事件,被中国科学卫星清晰捕获并成功解读。
2026-02-14 09:11
近日,中国计量科学研究院研制的锶原子光晶格钟NIM-Sr1正式获准校准国际标准时间,实现了我国光钟参与校准国际标准时间“零”的突破。
2026-02-14 09:10
装上智能仿生手,截肢患者可以轻松拿起水杯喝水;高位截瘫患者用意念移动电脑光标,操控轮椅,指挥机器狗取外卖……
2026-02-13 09:50
凌晨2时,南昌西动车组运用一所检修库内灯光如昼。“接触网已断电,安全措施准备完毕,申请登顶!”确认许可后,国铁南昌局电务段南昌西车载设备车间工长曹准与工友一前一后登上动车组车顶,对北斗天线进行全面“体检”。
2026-02-13 09:45
近日,广西涠洲岛海域发生渔船撞击布氏鲸事件,鲸鱼受伤的画面令人揪心。虽然撞鲸的并非观鲸船,但这起事件也给正处于旺季的观鲸游敲响警钟——负责任地观鲸,有边界地亲近,人与自然和谐共生图景才能真正长久。
2026-02-13 09:43
核光钟通过真空紫外激光诱导原子核跃迁,具备更高精度与强抗干扰能力,且可实现便携化应用。但研制核光钟的道路上的一个核心瓶颈,是无法研制出能激发核跃迁的连续波激光光源。
2026-02-13 09:42
2021年,王勤团队开始研发低成本、适用于牧场环境的马匹体形自动测定设备。王勤团队搜集了全球90个马群体、近40个品种的基因组信息,构建了包含2000多个个体的参考面板——这是目前全球规模最大的马基因组参考数据库。
2026-02-13 09:36
一纸锦旗山水间,杏林春暖绿意长。
2026-02-12 11:01
金星与地球大小相近,同样诞生于太阳系内侧,却有着截然不同的命运。
2026-02-12 09:41
科技部十司相关负责同志解读《调查处理规定》。
2026-02-12 09:38
《细胞》封面:猕猴屏状核细胞分类与全脑联接图谱。在当前脑图谱大科学计划研究目标迈进绘制非人灵长类介观脑图谱的关键阶段,中国科学家仍在进一步集聚全球力量,持续扩大“朋友圈”。
2026-02-12 09:25
据悉,在战略上,植物星球计划还将整体提升全球生物多样性保护和实现碳中和的生态能力,构建植物科学领域全球大科学命题国际合作的新格局。
2026-02-12 09:17
马年将至,作为一种兼具力量与速度的动物,马正受到格外的关注。
2026-02-12 09:12
工业和信息化部等五部门近日印发《关于加强信息通信业能力建设支撑低空基础设施发展的实施意见》。加强监管能力体系建设,规划无人机专用号段,推动“一机一码一号”能力建设,探索标识解析在无人机领域的应用,形成无人机通信资源精细化管理。
2026-02-11 09:25
全球森林逐渐被快生树木主导,而稳定生态系统的慢生树种正在消失。“我们关注的是极为独特的物种,它们主要集中在生物多样性丰富、生态系统联系紧密的热带和亚热带地区。“此外,在现在和未来受到干扰的地区,非本地物种可能会加剧对光、水和养分的竞争,从而使本地树木更难生存。
2026-02-11 09:32
中国科学院动物研究所研究员王红梅带领的“灵长类胚胎发育的规律解析与体外模拟团队”,用27年的接力攻坚,把灵长类早期胚胎发育这个看不见、摸不着的“黑匣子”,变成了清晰可见的“生命剧本”。
2026-02-11 09:32
截至1月28日,“横竖都是世界第一”的贵州花江峡谷大桥累计接待游客突破130万人次,通行车辆超20万辆次,持续为区域发展注入新动能。大桥带来的发展溢出效应令人瞩目,而深入大桥肌理探查,你会发现,支撑起这座庞然大物的每根细钢丝,全部都是“中国造”。
2026-02-11 09:31
加载更多