Bt棉花20年:害虫防治的理论与实践

Bt棉花20年:害虫防治的理论与实践

吴孔明 中国农业科学院[中国农业科学院(Chinese Academy of Agricultural Sciences)简称农科院(CAAS),成立于1957年3月1日,是**级综合性农业科研机构。]

Bt棉花20年:害虫防治的理论与实践

我国1997年开始商业化种植转基因[转基因就是指将人工分离和修饰过的基因导入到目的生物体的基因组中,从而达到改造生物的目的。]抗虫棉[抗虫棉目前分为转基因单价抗虫棉和转基因双价抗虫棉。]花(Bt棉花[棉花,是锦葵科棉属植物的种子纤维,原产于亚热带。]),在棉花产区形成了Bt棉花与其他作物复合构成的农业生态系统[生态系统简称ECO,是ecosystem的缩写,指在自然界的一定的空间内,生物与环境构成的统一整体,在这个统一整体中,生物与环境之间相互影响、相互制约,并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。],新的以转基因技术产品为核心的生态系统不可避免地改变了传统生态系统中的物种关系和害虫[害虫是人类对一些动物(大多属于昆虫)的定义,这些动物往往会对人类的生活、生产产生负面影响。]发生规律。中国农业科学院和南京农业大学等单位围绕Bt棉花生态系统靶标[靶标是一个汉语词汇,解释为射击用的靶子。]害虫与寄主的互作机制、天敌与害虫的协同进化机制、食物链[食物链是生态系统中贮存于有机物中的化学能在生态系统中层层传导的过程。]的结构功能与调控机理、以及靶标害虫抗性[抵抗能力,植物的抗性是指植物具有的抵抗不利环境的某些性状;如抗寒,抗旱,抗盐,抗病虫害等。]治理和非靶标害虫的控制技术等开展了系统研究工作。取得的主要进展如下。

1.靶标害虫的种群[种群(population)指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。]演替 由于棉铃虫[棉铃虫,Helicoverpa armigera (Hübner),鳞翅目,夜蛾科,广泛分布在中国及世界各地,中国棉区和蔬菜种植区均有发生。]成虫具有趋花产卵习性,导致6月份进入蕾花期的棉花成为棉铃虫最主要的产卵作物。Bt棉花的大规模种植形成了6-7月份集中诱杀棉铃虫的死亡陷阱而破坏了其寄主转换的食物链,高度抑制了棉铃虫在棉花、玉米、大豆等作物田的发生程度。相对而言,红铃虫[红铃虫,是棉花的主要害虫之一,也侵害木棉、锦葵等植物。]的寄主较为单一,随着长江流域[长江流域,是指长江干流和支流流经的广大区域,横跨中国东部、中部和西部三大经济区,共计19个省、市、自治区,是世界第三大流域,流域总面积180万平方公里,占中国国土面积的的18.8%,流域内有丰富的自然资源。]Bt棉花的大规模种植,种群发生密度逐年降低。

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2.非靶标害虫的种群演替由于盲蝽具有趋花习性,6-7月份多迁入处于蕾花期的棉田,普通棉花防治棉铃虫的大量用药使棉田成为集中诱杀盲蝽的死亡陷阱,而有效抑制了盲蝽的发生和危害。Bt棉花的大规模种植,有效控制了棉铃虫的发生危害,防治棉铃虫农药的减少使棉田成为了盲蝽种群发展的场所,导致盲蝽上升成为Bt棉花的主要害虫。但另一方面,随着Bt棉花种植导致杀虫剂施用的减少,3类主要食肉节肢动物(瓢虫、草蛉和蜘蛛)的种群数量显著上升,并通过它们的捕食作用显著降低了棉花蚜虫的自然种群数量。同时,这些天敌还从Bt棉田进入邻近的玉米、花生和大豆等田地,对多种蚜虫发挥了自然控制作用。

3.棉铃虫对Bt棉花的抗性治理研究明确了棉铃虫抗性形成的生态、行为、生理生化和分子机制,以及我国农业生态系统下棉铃虫对Bt棉花的抗性风险。建立了棉铃虫抗性早期预警与监测技术体系,提出了适合小农生产模式的利用玉米、大豆和花生等寄主作物提供的天然庇护所治理棉铃虫的策略与技术,预防性控制了棉铃虫抗性的产生和发展。

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4.红铃虫对Bt棉花的抗性治理 监测表明长江流域红铃虫2008年左右已进入早期抗性阶段,但此后生产上开始大规模种植F2代杂交抗虫棉。由于抗虫杂交棉父、母本多为一个抗虫棉品系和一个常规棉品系,其F2代分离产生普通棉株,这些分离的普通棉花为敏感红铃虫提供了避护所。鉴于红铃虫自然种群抗性为隐性遗传,Bt棉株存活的抗性红铃虫与普通棉株敏感红铃虫交配产生的杂合子,仍然可以被Bt棉花杀死,而不能形成抗性纯合的红铃虫种群。随着F2代杂交抗虫棉大面积的生产应用,红铃虫对Bt棉花的抗性得到了有效治理。

来源:农医生

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