我国转基因耐除草剂作物研发与应用

杂草是引起作物减产的重要农业有害生物之一。基因重组技术为培育转基因耐除草剂作物提供了有力的手段,耐除草剂作物的种植也为农民带来了更多的除草选择,在扩大杀草谱、提高除草效果、提高作物安全性、改善环境和简化栽培模式等方面起到了推动作用。美国、巴西、阿根廷和加拿大等国家的转基因作物应用率接近饱和。以耐草甘膦为代表的耐除草剂作物商业化为种植国带来了显著的经济、社会和生态效益。在转基因生物新品种培育科技重大专项资金支持下,我国将生物技术应用于耐除草剂作物育种,研发出了多个抗虫/耐除草剂玉米、耐除草剂大豆转化体。其中,‘DBN9936’‘DBN958’‘中黄6106’等含有耐除草剂基因的11个玉米转化体和3个大豆转化体获得农业转基因生物生产应用安全证书。试点种植结果显示,上述转化体配套使用草甘膦除草效果好、增产和节本,有利于大豆-玉米带状复合种植和后茬作物轮作倒茬。本文在概述杂草防控对耐除草剂作物需求的基础上,总结了耐除草剂作物研发与试验种植进展,论述了耐除草剂作物在我国的应用前景,以期为我国转基因耐除草剂作物的目标除草剂使用与管理提供参考。

转基因耐除草剂作物的全球开发与利用及在我国的发展前景和策略

农田杂草防治是农作物稳产高产的一个重要环节。化学除草剂以其高效、简便、经济的优势,一跃而成为我国现代农业中杂草治理的重要手段,但与此同时也带来了药害(对作物不安全)和抗药性问题。转基因技术的发展为培育耐除草剂作物品种提供了有力的手段。至今,全世界已培育出大量转基因耐除草剂作物品种。转基因耐除草剂作物的利用为拓宽除草剂的使用范围、减少作物药害带来了新的希望。本文在对国际上转基因耐除草剂作物的研发和商业化应用情况进行概述和分析的基础上,结合我国农作物生产的实际情况和小农户、多种作物混合种植的模式,提出转基因耐除草剂植物在我国开发利用的前景和相应的发展策略,以期为转基因耐除草剂作物的研究、开发和推广管理提供科学依据。

新耐除草剂作物与草甘膦市场

转基因作物中发展最快的是耐除草剂作物,但长期进行单一模式的生产和使用同一作用机理的除草剂必然加快抗性杂草出现的频率。草甘膦抗性杂草生物型出现的频率逐渐加快给其应用带来了新的挑战。新型耐除草剂转基因作物的市场开发,可以部分解决这一问题,并将对草甘膦市场造成冲击,为2,4-滴、麦草畏等除草剂的发展带来新的机会。

我国耐除草剂转基因作物研发与产业化应用前景

基因重组技术的发展突破了作物有性杂交的限制,为培育耐除草剂作物提供了新途径。转基因作物种植产生了显著的经济效益、社会效益和生态效益,种植面积迅速增长。全球转基因作物1996年仅170万hm^(2),2022年种植面积扩大到2.022亿hm^(2),增加了近120倍。面积最大的前5个国家转基因作物种植比例均在90%以上,阿根廷种植比例接近100%,耐除草剂性状一直是转基因作物的主要性状。2008年,我国启动了转基因生物新品种培育科技重大专项,利用生物育种技术研发出中黄6106、DBN8002、DBN9936、DBN9858、DBN3601T等多个含有耐除草剂草甘膦基因的转化体,并获得农业转基因生物生产应用安全证书。2021年-2023年,我国在云南、内蒙古等地开展了转基因作物试点种植,结果表明,草甘膦在上述转化体及其衍生品种上应用,除草效果好、增产节本优势明显,适合不同的轮作与栽培模式。本文概述全球转基因作物的研发和商业化应用情况,分析我国农田杂草危害现状及防控需求,结合具体国情和转基因耐除草剂作物应用需求,论述其在我国产业化应用的前景,以期为转基因耐除草剂作物的研究、种植和草害可持续控制提供参考。

转基因耐除草剂作物的环境风险及管理

自1996年第1例转基因作物在美国商业化种植,其在全球的种植面积一直处于持续、快速增长的趋势。2010年,全球转基因作物种植总面积达1.48×108hm2,所种植的转基因作物主要是耐除草剂和抗虫作物,其中耐除草剂作物占种植总面积的81%。耐除草剂作物的种植为杂草的高效控制提供了新的手段,但其可能带来的生态环境风险也引起了全世界各国的广泛关注和争议。该文在总结归纳前人研究的基础上,针对耐除草剂作物的基因漂移、杂草化及对生物多样性的影响等当前人们普遍关注的环境风险问题,系统讨论了相关的风险评价程序和方法,概括和分析了当前耐除草剂作物的环境风险研究进展和管理措施,以期为我国转基因耐除草剂作物的开发、风险评价及管理提供依据。

非转基因抗(耐)除草剂作物的开发与应用

在除草剂发展与使用过程中,始终伴随着杂草抗性的治理问题。随着杂草抗性广泛发生与蔓延,人们开始关注作物对除草剂的抗性,从而创造与选育出一系列抗除草剂的作物新品种。在抗除草剂作物的创制中,转基因技术起着领跑者的作用,而非转基因技术也发挥着重要作用。综述了非转基因抗(耐)除草剂作物的发展历史、现况与应用。

世界耐除草剂转基因作物的发展及问题

介绍了耐除草剂转基因作物的发展概况及存在问题,以及它们的解决措施。

草甘膦应用于耐除草剂大豆玉米带状复合种植田的效果

以草甘膦钾盐为供试除草剂,设计其不同用量以及与不同助剂配套的处理,以当地常规除草剂为药剂对照,在内蒙古大豆玉米带状复合种植田开展了化学除草试验,调查草甘膦不同处理对试验田种植的耐除草剂转基因作物的安全性,以及对田间主要杂草的防效。结果表明,各施药处理以对照药剂硝·烟·莠去津+松·喹·氟磺胺对作物的药害最大,药后7 d在大豆、玉米上的药害分别达3级、1级;草甘膦处理对作物的药害较轻,低剂量处理区未见药害,高剂量处理区药后7 d在大豆上产生2级药害,药后15 d降至1级,药后30 d药害消失,作物恢复正常生长。草甘膦钾盐低剂量+甲基化植物油助剂处理对田间主要杂草藜、反枝苋、稗的整体防效最高,药后45 d的株防效为94.12%~95.40%,鲜重防效为94.71%~98.83%,相应处理区玉米、大豆的产量也较高。