“转基因”挽救中国棉花

百检网 2021-12-15

 “转基因”技术一直都是社会公众关注的焦点。由此引发的讨论,此起彼伏。*近,转基因抗虫棉又站到了风口浪尖上。一些关于转基因抗虫棉引发次生虫灾,棉田盲蝽蟓“大暴发”的文章又在网络上引发了新的争论。有人因此得出结论,在自然规律面前,转基因棉的抗虫能力已经失效。事实是如此吗?我们深入河南、安徽的棉田,采访了当地的专家、农技人员和棉农后了解到,“转基因”依然不辱使命。

 

  1 原理

 

  植物自己生产农药

 

  我国现在种植的转基因棉花都属于一个大类———转基因抗虫棉。所以,说到我国的转基因棉花,就指的是“抗虫棉”。它们又叫“Bt抗虫棉”。 Bt”是指苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis)。它含有一种特殊的基因,会产生一种蛋白质。这些蛋白质在昆虫肠道内被蛋白酶水解成小的多肽,与敏感昆虫中肠道细胞结合,破坏细胞渗透压平衡,使细胞裂解,杀死昆虫。因为人体和昆虫的生理结构和生理活动不同,所以Bt产生的杀虫蛋白对人类并没有毒性,而且它们在自然环境中很容易降解。

 

  此前,利用苏云金杆菌提取的Bt农药已经用了50多年,被证明低毒高效,也没有让昆虫大规模地产生抗药性。不过这种农药价格较贵,而且容易降解的优点同时也让它很难保存,需要施用很大的量才能保证它在被降解之前被昆虫吃入。

 

  既然这种农药是生物产生的,而所有生物DNA的基本结构都是相同的,那么能不能利用基因技术让植物自己产生这种农药呢?Bt转基因抗虫棉正是基于这个原理。科学家把苏云金杆菌产生毒虫蛋白的基因转移到棉花体内,让棉花一边生长,一边就顺便在自己体内制造农药。这种转基因抗虫棉天然具有抗御棉铃虫的能力。

 

  152 0173 3840年,我国开始大规模引种美国孟山都公司研制的转基因抗虫棉。而我国自主的转基因抗虫棉研究在“七五”期间开始进行。“八五”期间,在 863”计划的资助下,人工合成的杀虫基因导入我国棉花主栽品种获得成功。我国成为继美国之后,第二个拥有自主研制的抗虫棉的国家。随后,国产抗虫棉也开始大规模种植。

 

  2 灾害

 

  棉铃虫暴发,棉花绝收

 

  据新华社报道,2008930日,温家宝总理在接受美国《科学》杂志主编布鲁斯·艾伯茨专访时曾经提及:“在10年前没有用转基因抗虫棉的时候,棉铃虫泡在农药里都死不掉。自从我们实施了棉花转基因工程后,棉花不仅抗虫害能力增强,而且产量也提高了。”

 

  棉铃虫其实是一种蛾子的幼虫。它是一种杂食性昆虫,但*喜欢吃的就是“棉铃”。所谓“棉铃”,就是棉花的花朵经授粉受精后膨大的子房,棉纤维就在其中产生。在育种专家李修立的实验田里,我们在一株棉花的花蕾里看到了这种恶名昭著的蠕虫。它外表呈浅绿色,很像常在卷心菜里出现的菜青虫。在大如足球场的试验田中,找到这种小虫子还真是不容易,很难想象当年它暴发的景象。

 

  对于棉铃虫造成的灾害,棉农记忆犹新。李修立原先是河南省新乡县七里营镇的农民。他曾经在30年的时间里,培育了8个棉花新品种,其中有4个通过国家审定。李修立说,在1992年,自己所在的地区曾暴发过棉铃虫灾害。虫子吃完棉铃之后,就吃棉叶,把棉花吃光之后,就开始吃其他的作物,连路边的杨树叶子都吃光了。那时大家说,棉铃虫“除了电线杆子,什么都吃”。安徽省农业科学院研究员产焰坤回忆说,在1998年,当时未种植转基因抗虫棉的安微省庐江县暴发棉铃虫灾,农药杀不死它们,打药的农民倒有中毒的。情急之下,只好用人力抓虫,党员干部带头下田抓虫。

 

  3 成效

 

  棉铃虫再未成灾

 

  中国农科院农业昆虫与害虫防治农学博士封洪强表示,之所以当初棉铃虫会成灾,是因为它们对农药产生了抗药性,再也不怕农药了。152 0173 3840年引入转基因抗虫棉之后,在这些棉花中就再也没有暴发棉铃虫灾。据国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)《2009年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势》提供的数据,如今中国所有种植的棉花中有68%是转基因抗虫棉。李修立说,新乡县里的棉花除了实验田里的,基本上全部是转基因抗虫棉。封洪强说,中国新疆有大片的棉田,出于保护品种等需要,全部种植非转基因棉,主要原因在于当地的气候不适合棉铃虫生长。

 

  既然转基因抗虫棉抗虫的原理从本质上来说是用植物自身产生农药,那么为什么在我国用了超过10年,还没有让棉铃虫大规模产生抗药性?封洪强说,这是因为棉铃虫是杂食性的,它除了棉花以外,还吃很多种农作物。所以一群棉铃虫既吃转基因抗虫棉,也吃周围的非转基因作物。如果吃棉花的虫子产生了抗Bt 的基因,它有很大可能和周围吃非转基因作物的虫子交配,这样它自身抗Bt的基因就会被稀释,不容易产生一大批全都具有抗Bt基因的虫子,所以棉铃虫还未对 Bt物质大规模产生抗药性。

 

  4 问题

 

  新害虫,又登场

 

  棉铃虫被镇压了下去,但另一种害虫又冒出头来。近日,关于“盲蝽蟓虫害暴发”的文章在网络上引起了很大的反响。这些文章引用今年《科学》杂志网络版发表的中国农科院植物保护研究所所长孔明等人的论文,强调Bt转基因棉花的大量种植可能让盲蝽蟓“成灾”。

 

  在李修立的实验田中,我们看到了这种害虫中的新“明星”。在棉田中可以看到一些长满破洞的叶子,李修立说,这正是盲蝽蟓的“杰作”。它在叶子刚长出时,就上去叮一下,被叮的部分就不再生长了。叶子长大后,这里就会出现一个洞。如果它在棉花的子叶期叮了顶芽,这株棉花就仅剩两片肥厚的子叶,不再生长,俗称“公棉花”或“无头棉”。不过,无论是在新乡县的实验田,还是安徽省庐江县的棉田里,我们都没有发现盲蝽蟓成灾的现象。

 

  封洪强说,Bt基因只对棉铃虫等几种鳞翅目昆虫有效,对盲蝽蟓这样的半翅目昆虫就无能为力了。在前几年,确实出现过盲蝽蟓抬头的现象,他们曾用全部种植转基因抗虫棉的田地和全部种植非转基因棉花的田地进行对比,每种棉花都有一半打农药,另一半不打农药,结果发现不管是否转基因,打过农药的棉花都没有受到盲蝽蟓的严重危害,而没打过农药的棉花则受害严重。他们得出结论,转基因抗虫棉并不特别吸引盲蝽蟓,它们的增多是农药施用量减少带来的附带效果。

 

  5总体

 

  转基因棉利大于弊

 

  一些批评文章认为,盲蝽蟓的抬头意味着它们取代了棉铃虫的生态位置。不过,这种变化可能是因为种植抗虫棉之后,农民减少使用农药导致的。产焰坤说,庐江的农民刚种转基因抗虫棉的时候,以为这个“抗虫棉”就是“懒人棉”,根本不用打药治虫,结果让盲蝽蟓“休养生息”,数量猛增。其实比起棉铃虫,盲蝽蟓并不难治。

 

  为了防治盲蝽蟓,中国农科院植物保护研究所、河南省农科院植物保护研究所等单位以新乡为示范区,制定了防治规范:5月下旬在棉田周围种植绿豆,78月打花除虫。在李修立工作的实验田边,我们看到了一丛丛看起来蔫蔫的绿豆。李修立说:“盲蝽蟓可爱吃这东西了,一看见它就像小孩子进了电子游戏厅,拉都拉不走。”

 

  从总体上来说,转基因抗虫棉还是大大减少了农药的使用量。李修立说,以前,一亩地需要100元至200元的农药钱,而现在则只需几块、十几块。而安徽省庐江县农技人员孔德权说,该县所属的巢湖地区在1998年棉铃虫大暴发的时候,每亩需要喷200元至300元的农药,现在防治盲蝽蟓、棉红蜘蛛每亩只要80元。至于喷药需要的人工,也比非抗虫棉省了很多。产焰坤说,现在用的农药的毒性也比种植转基因抗虫棉之前小得多,以前用了很多含磷农药,对人体的危害很大;现在使用的农药毒性相对较低。在《科学》杂志上报道盲蝽蟓灾害的吴孔明此前在接受《南方都市报》我们采访时也强调:“如果权衡利弊,我认为转基因棉花利大于弊”。

 

  那么,能不能用转基因的方法防治盲蝽蟓呢?封洪强说,现在孟山都公司已经培育出可以抗盲蝽蟓的转基因棉花,但是还没有在中国实验。“对转基因这件事还要非常慎重,不能随便就转一个基因进去,不然一株作物里转的基因太多,很容易造成混乱。”封洪强说。

 

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