转基因品尝的科学依据——抗虫蛋白只杀鳞翅目害虫

2013-07-25 08:54 | 作者: | 标签: 抗虫蛋白 鳞翅目害虫

 
图plantmanagementnetwork.org

作者:彭于发(中国农业科学院植物保护研究所研究员 国家农业转基因生物安全委员会委员)

长期监测的证据

经过农业转基因生物安全委员会评审,农业部1997年首次批准了转基因抗虫棉花商业化种植。此后,我国科学家对不同棉区大面积种植抗虫棉后对农田生态和自然环境的影响进行了连续10多年跟踪监测,积累了大量第一手资料,得出了几个明确的结论:

(一)在全国范围内有效控制了棉铃虫和红铃虫的危害。棉铃虫和红铃虫是我国棉花生产的主要害虫,以往棉农防治棉铃虫一年需要打药10次到20次,大量用药导致农民成本提高,收益减少,人畜中毒,环境污染,天敌减少,害虫对农药产生抗药性等一系列问题。种植转基因抗虫棉之后,品种本身就具有良好的抗虫效果,一般只需要打药2次到5次,就能有效控制这两种主要害虫,不仅棉花上农药用量减少达70%以上,而且大豆、玉米、花生上棉铃虫的数量也显著减少。

(二)为天敌和益虫提供了良好的环境条件,农田生物多样性更加丰富。由于减轻了农药对害虫天敌和有益昆虫的伤害,瓢虫、草蛉、蜘蛛和寄生蜂等害虫天敌和有益昆虫的数量成几倍到几百倍的增加,抗虫棉田及其周边生物多样性更加丰富多样,有利于农田环境保护。

(三)发展了配套的害虫综合治理技术。随着主要害虫得到有效控制和农药用量显著减少,次要害虫种群数量发生了变化,主要表现为蚜虫数量减少,盲蝽象数量增加。围绕抗虫棉的栽培管理,及时灭除杂草和转主寄主,合理使用低毒农药,可以确保棉花丰收。

安全评价结果

2009年8月,农业部颁发了抗虫转基因水稻的生产应用安全证书。我国研发的“华恢1号”和“Bt汕优63”转基因水稻,其抗虫基因和抗虫棉所用的基因是一样的,试验分析和检测结果表明,该转基因水稻在国内生产种植对生态环境是安全的。

稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟等鳞翅目害虫是水稻生产上的主要害虫,是导致水稻减产的主要原因之一。大量使用化学杀虫剂,增加了生产成本和劳动强度,减少了稻田中的益虫,严重影响生态环境和生物多样性。国内外尚未发现有效的抗水稻鳞翅目害虫的基因资源,防治水稻鳞翅目虫害急需新的手段。

室内外多点、多代遗传分析结果显示,“华恢1号”和 “Bt汕优63”转基因水稻中cry1Ab/cry1Ac杀虫蛋白基因得到了稳定遗传和表达,对稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟和大螟等鳞翅目主要害虫的抗虫效果稳定在80%以上,对稻苞虫等鳞翅目次要害虫也有明显的抗虫效果。

转基因水稻中的cry1Ab/cry1Ac晶体蛋白是专一高效的杀虫蛋白,可与鳞翅目害虫肠道上皮细胞的特异性受体结合,引起害虫肠麻痹,造成害虫死亡。只有鳞翅目害虫的肠壁细胞上含有这种蛋白的结合位点,而其他昆虫和动物肠道上皮细胞没有该蛋白的结合位点,因此不会造成伤害。

在生存竞争能力方面,转基因水稻与非转基因对照水稻相比,在有性生殖特性和生殖率、花粉传播方式和传播能力、有性可交配种类和异交结实率、花粉离体生存与传播能力、落粒性和落粒率、休眠性和越冬能力、生态适应性和生物量等性状上,均未发现明显的差异,在杂草性和入侵性方面也未发现变化。

在基因漂移对生态环境的影响方面,根据国内外文献和对转基因水稻的试验观察,转基因水稻基因漂移的基本规律与常规品种是一致的,没有发现cry1Ab/cry1Ac晶体蛋白基因漂移对农田生态和自然环境安全有不良影响。

在对非靶标生物和生物多样性影响方面,根据室内和田间试验分析结果,没有发现转基因水稻对非靶标害虫、稻田天敌、益虫、经济昆虫等主要昆虫种群结构和功能以及节肢动物多样性产生不良影响。

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