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 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 第九届进博会丨开幕在即

  • 乌镇峰会向公众开放

独家策划

推荐阅读
此次研究旨在将结构知识融入大规模序列学习,同时保持模型在不同结构与功能任务中的适应性和泛化能力。中国科大生物医学工程学院博士朱河勤为论文第一作者,该校教授周少华和特任研究员熊鹏为该文章共同通讯作者。
2026-11-05 09:18
创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。习近平总书记指出,“着眼发展新质生产力,强化科技创新和产业创新深度融合,建设具有国际竞争力的现代化产业体系”。
2026-11-05 04:25
每年这个时节,乌镇处处都会涌动着创新的生机与活力——由于世界互联网大会乌镇峰会的约定,各方宾客带来最前沿的技术、最先进的成果、最领先的思想,让这里成为世界观察中国数字发展、中国参与全球数字治理的窗口。
2026-11-05 04:25
和前些年一样,有人买家具,有人囤化妆品,但今年有些不同的是,有直播间的评论区里刷出“3、2、1,上Token”,AI软件的会员月卡成了直播间里的抢手货。随着AI覆盖面的扩大,Token消耗量越来越大,不少AI软件已经出现了免费的大模型需要排队的情况,如果没有付费,等待时间就要变长。
2026-11-05 09:17
人类社会到底需不需要通用人工智能(AGI)?这个问题不能只从技术能力的层面回答。人类社会发展从来不是单纯追求“能力越大越好”,而是追求一种能被人类理解、被人类约束、出了错还能纠正的能力。
2026-11-05 04:25
西北戈壁滩上,多方向、多批次自杀式无人机集群低空掠过,高速冲向目标。“我们聚焦制约激光反无装备性能的关键技术,持续多年开展攻关,先后破解光纤拉制、散热控温、精准打击等难题。
2026-11-04 09:55
1.75万辆北斗高精度共享电单车服务超600万人次,“5G+北斗”低空空域监视通信专网填补空白……近期,第五届北斗规模应用国际峰会在湖南株洲举行,一项项北斗应用惊艳亮相。聚力卫星研制、终端制造、场景示范、国际合作,“北斗之城”将迸发出更大能量,成为中部崛起的强劲力量。
2026-11-04 09:49
今年8月,在2026世界机器人大会举办期间,全国首个具身机器人演出“沙盒审批”试点在北京亦庄落地,首形科技(北京)有限公司、北京中科慧灵具身智能科技有限公司、阿卡帕尼(北京)机器人有限公司三家企业获颁《具身机器人演出“沙盒审批”准入证明》。北京经开区已率先落地全国首个数字人营业性演出沙盒试点,如今演出“沙盒审批”已从虚拟数字人延伸至实体机器人。
2026-11-04 09:48
今年“双十一”电商大促,Token(词元)以独立品类在多个电商平台上架,看不见、摸不着的算力服务,变成可以下单的商品。青海西宁市民苏国庆是一名短视频爱好者,为了让视频呈现更好的效果,趁着电商大促,他“囤”了不少Token。
2026-11-04 09:45
“十五五”规划纲要提出,面向生物育种、生产管理、疫病防治等场景加快农业数智化升级。站在“十五五”开局之年,我国数智技术加速赋能千行百业,成为驱动经济发展的创新动力。
2026-11-04 04:20
11月3日8时15分,力箭二号遥二运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空,将搭载的千帆极轨21组卫星顺利送入预定轨道,飞行试验任务取得圆满成功。
2026-11-03 09:33
2026年5月,国务院印发《加快农业农村现代化“十五五”规划》,对“健全现代农业经营服务体系”进行部署,强调“将先进适用品种、技术、装备引入小农户”“促进小农户和现代农业发展有机衔接”。
2026-11-03 03:55
近日,中共中央、国务院印发《关于发展新质生产力的意见》,对“改造提升传统产业”作出系统部署,并将其作为推动科技创新和产业创新深度融合的重要任务之一。
2026-11-03 03:55
1983年2月,“两弹一星”元勋钱学森给中国科学院院士李正武写了一封信。信件仅200余字,没有客套寒暄,却映照出两位“患难之交”的深厚情谊和默契。
2026-11-03 03:55
近日,中国科学院昆明动物研究所科研人员联合缅甸同行,在缅甸伊洛瓦底江水系发现宝鳊属一鱼类新种——蓝纹宝鳊。相关成果已发表在国际期刊《动物分类杂志》上。
2026-11-03 03:55
广东油柑、贵州抹茶、四川栀子花、西藏青稞,这些作物有几百年甚至上千年的种植史。祖祖辈辈种下来,为什么偏偏这几年,被一杯奶茶给带火了?
2026-11-02 09:53
2026世界顶尖科学家论坛开幕式暨颁奖典礼、主论坛日前在上海举行。颁奖典礼上,11位科学家分别获颁2026世界顶尖科学家奖“智能科学或数学奖”、2026世界顶尖科学家奖“生命科学或医学奖”和今年增设的2026世界顶尖科学家奖“青年科学家奖”。
2026-11-02 09:59
10月31日,以“万物智联共创未来”为主题的2026世界物联网博览会在江苏无锡举办开幕式,无锡国家人工智能产业创新应用先导区建设在本次大会同步启动。
2026-11-02 09:57
生物多样性是人类赖以生存发展的重要基础,对生物多样性的威胁也是全球面临的三大环境危机之一。海洋生物多样性对保障海洋生态安全、促进海洋可持续发展、实现人海和谐共生具有重要作用。在气候变化与人类活动双重压力下,海洋生物多样性治理是各国共同的责任使命。
2026-11-02 10:03
1日,国家海洋环境预报中心正式发布“妈祖”海洋预报数值模式2.0版本。据悉,升级至2.0版本后,“妈祖”海洋预报数值模式预报分辨率进一步提升,应用场景进一步拓展,自主可控水平进一步增强。
2026-11-02 09:58
加载更多