为什么说吨田保是我国Bt抗虫棉化控技术的重大突破?

棉花种植历史悠久,我国年种植面积近1亿亩。棉花对国民经济的发展也有重要影响。自20世纪90年代以来,中国的棉花生产发生了两个根本性的变化:一是Bt抗虫棉取代了传统棉花品种,二是降低棉花消耗技术的普及,这已成为防止棉花植株白白生长的常规措施。

随着生产的不断扩大,发现转基因抗虫棉受外源Bt基因插入位点和杀虫蛋白合成代谢的影响,生产中存在前期生长势弱、后期早衰、生长期抗虫性不稳定(不同生长期、不同生长期部位叶片抗虫性不同, 旱、雨、涝条件下叶片的抗虫性大大降低),加重蚜虫和盲蝽的危害。 在上述情况下,在缩节胺中使用传统的化学防治技术,将不能有效地解决抗虫棉早期生长迟缓和后期早衰的问题,更不用说抗虫棉的抗虫性问题了。

如何解决Bt抗虫棉生产中的技术难题,保证棉花稳产高产,成为农业科研专家的重要课题,也得到了国家有关部门的高度重视。中国农业科学院作物科学研究所棉花栽培生理专家团队凭借在作物化学调控领域多年的科研经验,在国家自然科学基金项目、国家“863”计划等专项资金的支持下,应用先进的技术和方法,于2003年研制出一种棉花专用高效调节剂——棉花通天宝。根据Bt棉不同时期的生长特点,从促进棉花生长发育、提高抗棉铃虫性、提高抗蚜虫性、提高棉铃结实率、促进棉铃发育、提高皮棉产量和品质的角度出发,丰富了棉花通天宝家族系列(特棉通天宝早蕾期、特棉通天宝盛花期、特棉通天宝盛铃期),有效解决了目前转基因Bt棉在大田生产中存在的问题。中国农业科学院作物科学研究所将这一技术专利转让给黑龙江和田丰泽兴农科技发展有限公司,由其负责全程生产和推广,为转基因棉花的生产带来了积极的推动。

棉花吨天保具有科技含量高、效果显著、使用安全、投入产出比高等特点。2004年以来,在新疆、山东、江苏、浙江、安徽、河南、河北、山西、陕西等棉花主产区安排了试验示范,取得了较好的试验效果。

示范结果表明,利用棉花吨天宝对Bt抗虫棉进行系统控制,不仅可以创造理想的增产群体,提高光能利用率,减少因过度遮荫引起的蕾铃脱落和腐烂,增加铃重和衣分,而且可以提高Bt抗虫棉抗虫基因的表达能力和转基因抗虫棉的抗虫性。实验证明,Bt抗虫棉的生长速度与抗棉铃虫基因的表达呈负相关,棉花通天宝全程化控有效调节了转基因抗虫棉营养生长、生殖生长和抗虫基因表达之间的关系,实现了Bt抗虫棉健康稳定生长和抗虫蛋白规模化合成的双赢,实现了高产群体建设和高抗虫获得的有效统一。在华北棉田连续四年的试验表明,7月上旬,转基因抗虫棉株高小于60 cm,在二代棉铃虫的情况下,顶损率小于3%,蕾损率小于5%。而没有系统控制棉吨、棉田的转基因抗虫棉,高约80 cm,顶伤率约20%,芽伤率高达40%。