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《科学》:转基因抗虫棉使中国北方农作物免受虫害

作者:社会科学
出处:www.lunrr.com
时间:2020-04-25
作者:王丹红资料来源:科学时报发布时间:2008年

《科学》:转基因抗虫棉保护中国北方作物免受虫害

陆颜回博士(左)、吴孔明博士(中)和中国农业科学院冯弘强博士,他们向记者介绍了中国Bt棉的商业化种植及其生态影响研究。王丹红/照片

[科学时报王丹红报道]9月17日,美国杂志《科学》及其出版商美国科学促进会(American Association for the Promotion of Science)与中国农业科学院合作,在北京举行新闻发布会,介绍中国科学家的一篇论文《科学》,发表在杂志《在中国种植含Bt毒素棉花的地区,棉铃虫在多种作物中受到抑制》的9月19号上。

这是美国科学促进会第一次在中国举行记者招待会,介绍中国科学家的成就。论文的五位作者分别来自中国农业科学院和国家农业技术开发服务中心。中国农业科学院的颜回博士、吴孔明博士和冯弘强博士也在其中。在新闻发布会上,他们介绍了Bt棉花在中国的商业化种植及其生态影响研究。

苏云金芽孢杆菌(Bt)是一种微生物杀虫剂,基因工程后能表达Bt的棉花称为Bt棉。吴孔明等人的新研究发现,在过去的10年里,中国北方大规模种植Bt棉花不仅减少了棉花害虫的数量,也减少了Bt未改良作物的害虫。这表明Bt棉可能是未来防治作物病虫害和提高作物产量的新途径。

“本文中的数据具有特殊价值,因为它们是作者多年来对大面积农田和大量农民进行跟踪调查的结果。”《科学》杂志高级编辑帕米拉海斯(Pamela J. Hayes)在对该论文的书面评价中写道,“农业用地模式因地而异。在中国,许多农民资源有限。中国的新想法将有助于资源有限的世界其他地区的农业生产。作者分析了Bt棉花农业对生态的影响,并提供了令人振奋的证据。杂志《科学》很高兴报道这一研究结果。

棉铃虫对中国大部分地区的农作物都有严重危害。吴孔明说:“1992年,棉铃虫造成了中国北方约30%的棉花产量损失。由于当时控制害虫的成本很高,许多农民拒绝种植棉花。这项关于Bt棉花的案例研究意味着,其他Bt作物,如Bt水稻,在中国也可能有很大的农业生产潜力。转基因棉花的成功将促进中国转基因作物的商业化。”

棉铃虫是夜蛾科昆虫,对棉花、玉米、大豆、花生和蔬菜等作物危害严重。Bt是一种微生物杀虫剂,因1911年在德国苏云金地区发现而得名。20世纪上半叶,Bt以杀虫剂的形式喷洒在农作物上,其活性部分转化为有毒的蛋白质晶体,可以杀死棉铃虫、蝴蝶幼虫等蛾类,被认为对人类和其他动物无害。它还可以在环境中快速降解,而不会污染地下水。相反,许多化学杀虫剂对环境和人类健康有副作用。因此,全世界50多个国家已经批准使用Bt杀虫剂。

20世纪后期,科学家利用转基因技术将Bt基因直接植入植物。这种抗虫植物能够在叶和茎中表达抗虫蛋白,因此具有抗虫性。20世纪90年代初,美国开始商业化种植Bt棉花。目前,美国大约80%的棉田种植了Bt棉花。2007年的统计数据显示,全球4210万公顷农田种植了携带农药的转基因植物,占转基因植物总量的37%,其中1400万公顷是转基因棉花。

在20世纪80年代末和90年代初,棉铃虫几乎每年都在中国爆发。1997年,中国政府正式批准了Bt棉的商业化种植,这也是迄今为止中国唯一获得商业许可的Bt植物。2007年,中国有380万公顷Bt棉田。

为了了解Bt棉花种植对中国生态环境和农业经济的影响,吴孔明和他的同事们合作收集和分析了1997年至2007年中国北方六省Bt棉花的农业数据,覆盖了1000万农民种植的3800万公顷农田,其中包括380万公顷Bt棉花农田和2200万公顷其他非Bt作物。他们把重点放在棉铃虫上,这对中国农民来说是一种非常严重的害虫。

他们的分析表明,随着Bt棉花种植年限的增加,棉铃虫数量明显减少,尤其是2002年至2007年。同时,对影响棉铃虫发生的各种因素进行了分析和研究,如温度、降雨量和Bt棉。结果表明,Bt棉自商业化引进以来的10年间,是棉铃虫在棉花和其他许多非转基因作物中长期受到抑制的主要原因。吴孔明和他的同事认为这可能是因为棉花是吸引棉铃虫产卵的主要寄主,而Bt棉花通过杀死棉铃虫幼虫来减少棉铃虫的总数,从而为其他作物提供保护。

Bt棉花种植也有利于改善农民的健康。该论文的合着者、中国农业科学院的赵建洲博士说:“1990年棉农面临的一个主要问题是使用化学农药导致中毒甚至死亡。当用小型背负式喷雾器喷洒杀虫剂时,大多数农民没有穿合适的防护服,这可能是许多农民在Bt棉花出现之前拒绝种植棉花的另一个原因这太危险了。”

Bt技术给中国带来了新的虫害防治理念和工具,但其对经济的长期和广泛影响仍不明朗。吴孔明和他的同事还指出,使用Bt棉花的主要挑战是害虫可能进化并对杀虫剂产生抗药性。因此,他们坚持认为,尽管Bt棉花具有相当大的价值,但它只能被视为整体虫害防治的一个组成部分。

《科学时报》 (2008-9-19集锦)

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