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

  • 湖北襄阳:抢险救援应对台风

  • 浙江舟山:东海开渔首批梭子蟹回港

独家策划

推荐阅读
在技术层面,根据信号采集方式的不同,脑机接口可分为非植入式与植入式两大类。从科幻场景落地现实应用,脑机接口的研发初衷并非打造“超人”,而是帮助残障病患重建行动与交流能力。
2026-08-13 09:48
2025国际数字能源展上的深圳虚拟电厂管理中心展区。国家能源局公布的数据显示,截至2025年底,全国已建成470个虚拟电厂项目,实测最大调节能力1685万千瓦,形成全球规模领先的虚拟电厂集群。
2026-08-13 09:46
深远海风电开发,输电是关键一环。亚洲首个采用柔性直流输电技术送出的海上风电项目——三峡新能源江苏如东800兆瓦海上风电项目近日交出答卷:截至8月11日,累计发电量突破100亿千瓦时。
2026-08-13 09:44
近年来,河北省张家口市塞北管理区依托当地气候特点和优质土壤资源,以科技为支撑、机械化为保障,建设高标准农田,种植马铃薯、胡萝卜和春小麦等农作物,目前该区已建成高标准农田8.18万亩,农业机械化生产率超95%。图为8月11日,在张家口市塞北管理区的田间,农机手操作农机收获春小麦。
2026-08-13 09:40
中国汽车工业协会12日发布数据显示,2026年7月份,新能源汽车月度新车销量占比首次超过60%、累计占比首次超过50%;月度出口量连续两个月突破100万辆,新能源汽车出口占比连续两个月超过50%。
2026-08-13 09:37
极端天气正在深刻影响各国民众的生活选择,而中国的绿色产品正在其中扮演越来越关键的角色。
2026-08-12 10:23
近日,山东省青岛市首家机器人6S体验店开业,吸引众多消费者前来参观体验。
2026-08-12 10:21
近日,中国科学院南京地质古生物研究所晚古生代研究团队副研究员要乐、王秋来与中国科学院青藏高原研究所副研究员魏强合作,首次系统揭示了地球倒数第二次大冰期的完整过程与机制。
2026-08-12 10:20
北京大学周丰教授、王旭辉研究员团队揭示极端高温影响水稻产量的新机制,相关成果于近日发表。
2026-08-12 10:16
增强科技创新体系化攻关能力,就是要以系统思维统筹国家创新体系的各类主体、各个环节、各项要素,构建安全可控、高效协同、良性循环的创新生态,提升国家创新体系整体效能。
2026-08-12 09:59
如果一个人童年时曾遭遇不幸和逆境,常让他在成年后面对风浪时,更容易陷入焦虑、抑郁等情绪障碍。目前,人们还没有能治疗童年逆境对大脑深远影响的办法,其中一个重要原因,就是过去没弄清背后的分子机制。
2026-08-11 09:41
日前发布的《加快农业农村现代化“十五五”规划》,将粮食综合生产能力确定为约束性指标,明确提出粮食综合生产能力从2025年的1.39万亿斤,提升到2030年的1.45万亿斤左右。在汶上县,2025年粮食种植面积稳定在150万亩、产量超过14亿斤;今年小麦平均亩产581.5公斤,眼下秋粮玉米长势喜人。
2026-08-11 09:39
氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源。氢能能量密度大,在长距离运输上有优势,被应用于公交客运、冷链运输、干线物流等场景。依托国家氢能示范城市群政策牵引,截至2025年底,我国氢燃料电池汽车累计销量近4万辆,氢燃料电池应用场景向矿卡、船舶、无人机、轨道交通等延伸。
2026-08-11 09:35
5月4日,人们在浙江省杭州市文三数字生活街区的AI黑科技市集上体验DeepSeek(深度求索)的人工智能大模型。从东南亚的政务服务到中东的能源行业,从欧美的初创企业到拉美的电商平台,中国大模型正在用实实在在的能力赢得全球用户的信赖。
2026-08-11 09:31
今年4月,上海极地考察国内基地,中国极地研究中心(中国极地研究所)极地船舶管理中心主任赵炎平望着完成考察任务的“雪龙”号,嘴角微微上扬,脸上洋溢着笑容。系统正式投运那一刻,孙宏斌说自己“很激动”,因为我国极地科考告别了40年的柴油依赖,率先迈入绿色能源新纪元。
2026-08-11 09:26
研究团队在实验室造了一个微型“知识世界”:图片是节点,关联概率是连线——像城市路网,有的路口四通八达,有的只有羊肠小道。罗欢说:“这意味着,那短短的先期接触,已经在大脑中搭起了一副以核心结构为支撑的压缩骨架。
2026-08-11 09:25
望远镜建起来后,让它们高效、智能、持续地产出高质量数据及成果,才是真正的挑战。而这道题的关键解法,就是人工智能。
2026-08-10 09:58
中国环流三号装置升级改造项目低温系统罐区14台大型储罐日前全部安装就位,标志着核聚变研究从零散单点技术攻关正式跨入多系统协同集成的工程化新阶段。
2026-08-10 09:57
近年来,我国加快布局空、海、潜一体化智能装备体系,构建起全域覆盖、自主可控的海洋立体安防网络,为海洋产业高质量发展筑牢安全屏障。
2026-08-10 09:55
当前,分散化、碎片化的创新模式已无法适应高水平科技自立自强的新要求,必须加快构建支持全面创新的体制机制,为发展新质生产力、确保2035年进入创新型国家前列提供澎湃动能。
2026-08-10 09:51
加载更多