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

  • 黑龙江哈尔滨采冰节启幕 冰城进入采冰季

  • 浙江建德:迎新年乡村赶大集

独家策划

推荐阅读
基于这样的研究背景,柴秀娟团队近日研发出一种数字孪生驱动的智能温室采摘系统,能有效解决现代温室番茄生产密植环境下,机器人采摘效率低、易损伤植株的问题。团队成员郎一宁介绍:“首先,机器人搭载的滑轨式深度相机会沿温室逐行扫描,采集高精度的RGB-D数据。
2025-12-08 09:54
记者从国家数据局获悉,截至9月底,我国已建成高质量数据集总量超500PB(拍字节,计算机存储容量单位);7个数据标注基地引进和培育标注企业362家,标注从业人员达8.5万人,带动数据标注相关产值163亿元。
2025-12-08 09:53
“梦想”号大洋钻探船的母港在广州海洋地质调查局科考码头,出海执行作业任务时需要通过深中大桥。多年来,我们与150余家参研参建单位团结协作、集智创新,攻克了一个个技术难题,建成了这艘具有我国完全自主知识产权、全球领先的大洋钻探船。
2025-12-08 09:52
空中的昆虫堪称地球上最灵活的生物,能精准完成急转弯、急刹车和空中翻转。美国内华达大学里诺分校的航空航天工程师Hoang-Vu Phan指出,这款新设备标志着“微型机器人性能的巨大飞跃”。
2025-12-08 09:51
近日,中国科学院西安光学精密机械研究所超快光科学与技术全国重点实验室研究员姚保利团队在定量相位成像领域取得进展,提出了正交偏振复用剪切干涉技术,并研发出集成化定量相位相机Q-camera。
2025-12-08 09:50
这次经历让我开了窍:一个顶尖的技术工人,不能只满足于执行标准,更要具备在标准之外创造解决方案的能力。我带徒弟,始终坚持“手把手教技能,实打实查问题,面对面讲后果”。
2025-12-05 10:15
由此,研究团队模仿亚洲玉米螟幼虫头壳的结构特点,在实验室中成功“复刻”出具有类似仿生层状结构的水凝胶。为验证实际效果,研究团队将这种水凝胶安装在农业害虫侦查无人机的防撞支架上,并在模拟果园环境的复杂通道中进行测试。
2025-12-05 10:16
“十四五”时期,我国批准上市创新药达210个。为保证药品安全有效,药监部门对新药研发、生产、上市作出一系列严格规定,强化研发生产各环节质量管理。
2025-12-05 10:22
据中国载人航天工程办公室消息,根据计划安排,神舟二十一号航天员乘组将于近日择机实施第一次出舱活动。目前,空间站组合体运行稳定,神舟二十一号航天员乘组状态良好,已做好出舱活动各项准备工作。
2025-12-05 10:17
大国工匠的成长是一个长期、连续、贯通的过程,职业教育要为学生构建可持续发展的成长通道。在新时代的征程中,职业教育应不断探索符合技术技能人才成长规律的教学模式,为培养更多大国工匠、能工巧匠作出更多贡献。
2025-12-05 10:15
12月1日至4日,第十三届世界科学记者大会在南非比勒陀利亚举行。
2025-12-05 10:48
为何CCER可以抵消碳排放?这里不得不提到中国的碳市场。在这样一个市场里,碳减排量可以像日常商品一样被交易。
2025-12-04 10:13
近日,中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心(以下简称分子植物卓越中心)研究员林鸿宣团队与上海交通大学研究员林尤舜团队、广州国家实验室研究员李亦学团队合作,种出了“不怕热”的水稻。
2025-12-04 10:03
科学家发现了一种可以在63摄氏度下存活的单细胞变形虫,创造了真核生物的耐热纪录。拉森火山国家公园以冒泡的酸性湖泊和炽热的地热池而闻名,但该变形虫却来自一条pH中性的“热溪流”。
2025-12-04 10:04
根据我国风电光伏基地规划布局方案,至2030年,这些新能源基地总装机规模将达4.55亿千瓦,大约相当于20个三峡水电站的总装机容量——“沙戈荒”生态环境脆弱,一旦遭到破坏,恢复难度大,大规模建设光伏风电发电基地可能会影响当地的植被、土壤和水资源等。
2025-12-04 10:01
光明日报北京12月3日电 记者张胜日前从生态环境部获悉,该部与国家能源局近日联合发布3项针对海陆油气田的温室气体自愿减排项目方法学。这是全国温室气体自愿减排交易市场首次将支持范围扩充到油气开采领域,通过市场机制破解油气甲烷回收利用难题。
2025-12-04 09:58
布局“未来产业”,“十五五”规划建议为什么“点名”量子科技、生物制造等6项产业?如何挖掘中国未来产业的应用价值?
2025-12-03 09:52
记者从工业和信息化部获悉:截至10月末,我国5G基站总数达475.8万个,比上年末净增50.7万个,占移动基站总数的37%。
2025-12-03 09:44
利用美国宇航局“毅力”号火星车捕捉到的声音和电信号,法国科学家提出了火星存在闪电的证据。
2025-12-03 09:41
11月30日,内蒙古自治区乌海市,我国装机规模最大的半固态锂电池电网侧独立新型储能项目成功并网。
2025-12-03 09:34
加载更多