行業(yè)資訊

研究背景

     抗蟲(chóng)棉的研究源自國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展規(guī)劃(863計(jì)劃)的組織和實(shí)施。為了迎接世界新技術(shù)革命和高技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的挑戰(zhàn),我國(guó)于1986年3月正式啟動(dòng)了863計(jì)劃,包括農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域在內(nèi)的中國(guó)高技術(shù)研究發(fā)展由此掀開(kāi)新的篇章。鄧小平同志高度關(guān)心中國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,他曾指出：“將來(lái)農(nóng)業(yè)問(wèn)題的出路,最終要由生物工程來(lái)解決,要靠尖端技術(shù)?！闭窃谶@一思想的指引下,根據(jù)當(dāng)時(shí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迫切需求,抗蟲(chóng)棉研究迅速上馬,并列為重大關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目。中國(guó)科學(xué)家僅用5年,不到國(guó)外公司一半的時(shí)間,就獲得了抗蟲(chóng)效果顯著并有生產(chǎn)應(yīng)用潛力的轉(zhuǎn)基因棉花株系,實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。

     在抗蟲(chóng)棉研發(fā)過(guò)程中,中國(guó)科學(xué)家銳意進(jìn)取,奮發(fā)圖強(qiáng),先后獨(dú)立開(kāi)發(fā)了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的Bt殺蟲(chóng)蛋白單價(jià)、雙價(jià)和融合基因技術(shù)、子房微注射等高效轉(zhuǎn)化技術(shù)、預(yù)防害蟲(chóng)抗性產(chǎn)生的“天然庇護(hù)所”技術(shù)、金標(biāo)試紙等基因檢測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)、以及三系雜交棉等先進(jìn)技術(shù),培育出一大批高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗蟲(chóng)性好、適應(yīng)性強(qiáng)的品種,僅用了10年時(shí)間就實(shí)現(xiàn)了市場(chǎng)占有率的逆轉(zhuǎn),到2007年已完全處于主導(dǎo)地位。

     --摘自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所研究員黃大昉《中國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉發(fā)展回眸》

     很多人知道轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉,是從26年前爆發(fā)的那場(chǎng)棉鈴蟲(chóng)災(zāi)害開(kāi)始；更多人知道中外轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種市場(chǎng)爭(zhēng)奪戰(zhàn),是從一個(gè)叫做Bt的蛋白基因開(kāi)始。我國(guó)棉花生產(chǎn)從絕處到逢生、棉種市場(chǎng)從傾覆到逆轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,也是改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的縮影。

     截至2010年底,中國(guó)已獲審定的抗蟲(chóng)棉品種近200個(gè),河北、山東、河南、安徽等棉花主產(chǎn)省抗蟲(chóng)棉種植率達(dá)到了100%,累計(jì)推廣應(yīng)用面積達(dá)3.15億畝,新增產(chǎn)值超過(guò)440億元,農(nóng)民增收250億元。抗蟲(chóng)棉的應(yīng)用不僅使棉花棉鈴蟲(chóng)得到了有效控制,還大大減輕了棉鈴蟲(chóng)對(duì)玉米、大豆等作物的危害,殺蟲(chóng)劑用量降低了70-80%,有效保護(hù)了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,減少了農(nóng)民噴藥中毒事故,為棉花生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。

可恨的棉鈴蟲(chóng)

     1992年秋天,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所所長(zhǎng)李付廣剛畢業(yè)分配到所里,就加入了一場(chǎng)“人蟲(chóng)大戰(zhàn)”。時(shí)任所長(zhǎng)汪若海為了保住研究所實(shí)驗(yàn)地里寶貴的棉花種質(zhì)材料,下了一道萬(wàn)般無(wú)奈的命令：全所員工放下一切手頭工作,一律進(jìn)入實(shí)驗(yàn)地棉田,大家一起正反兩面翻著棉花葉子捉拿棉鈴蟲(chóng)。從這一年開(kāi)始,我國(guó)黃淮海流域、長(zhǎng)江流域兩大主產(chǎn)棉區(qū)接連爆發(fā)棉鈴蟲(chóng)災(zāi)害,持續(xù)時(shí)間之長(zhǎng)、殃及范圍之大,前所未有。棉花大省河北130斤的皮棉畝產(chǎn)量,當(dāng)年僅剩下個(gè)零頭,全國(guó)直接損失接近百億元。

     “除了電線(xiàn)桿子不吃,其他什么都吃。”這句棉農(nóng)形容棉鈴蟲(chóng)為害程度的話(huà),很多人至今難忘。在中棉所植保室主任崔金杰眼里,棉鈴蟲(chóng)屬于高遷飛性、高雜食性、高繁殖率植物害蟲(chóng)。它一個(gè)晚上能遷飛400公里,一生能產(chǎn)1600多粒卵,幼蟲(chóng)每3天左右就增加一個(gè)齡期,在第3個(gè)齡期即進(jìn)入暴食期。此時(shí)正在枝繁葉茂、現(xiàn)蕾結(jié)鈴的棉花,正好成為棉鈴蟲(chóng)的饕餮首選。“蟲(chóng)害爆發(fā)時(shí)期,一株棉花上十幾個(gè)蟲(chóng)子,不僅能把整棵棉花吃得一個(gè)棉鈴都不見(jiàn),就連棉花葉片也難以幸免,最后只剩一個(gè)光禿禿的棉花稈?！?/P>

     棉鈴蟲(chóng)不僅食量驚人,還表現(xiàn)出出奇的抗藥性能,無(wú)論打多少次藥、無(wú)論藥性多重,都起不到殺蟲(chóng)作用。崔金杰當(dāng)年正在河南省內(nèi)黃縣蹲點(diǎn)指導(dǎo)棉花蟲(chóng)害防治,該縣有55萬(wàn)畝棉花,鬧棉鈴蟲(chóng)嚴(yán)重的時(shí)候,棉農(nóng)天天都要提著一個(gè)籃子,里面放上5、6種農(nóng)藥,一遍又一遍地輪番往棉田里打藥,可棉鈴蟲(chóng)照樣不死。

     反反復(fù)復(fù)打藥,不但難以取得防治效果,還增加了生產(chǎn)成本、破壞了生態(tài)環(huán)境,更威脅著棉農(nóng)生命健康,棉農(nóng)因防治棉鈴蟲(chóng)導(dǎo)致的農(nóng)藥中毒事件時(shí)有發(fā)生。

     眼看著棉花被棉鈴蟲(chóng)啃成了絕收的光稈,棉農(nóng)無(wú)可奈何,只好拔下來(lái)攤在地頭晾干當(dāng)柴火燒。談蟲(chóng)色變、心急如焚、欲哭無(wú)淚……這都是記錄棉鈴蟲(chóng)為害棉花生產(chǎn)時(shí)的據(jù)實(shí)寫(xiě)照。棉鈴蟲(chóng)危害,驚動(dòng)了從中央到地方,當(dāng)時(shí)農(nóng)業(yè)主管部門(mén)的一位領(lǐng)導(dǎo),急得口頭開(kāi)出一道懸賞令：“誰(shuí)能治住棉鈴蟲(chóng),獎(jiǎng)勵(lì)一百萬(wàn)！”

貪婪的外來(lái)者

     因?yàn)槊藁▽?duì)國(guó)家來(lái)說(shuō)實(shí)在太重要了。當(dāng)年我國(guó)外匯收入的1/4來(lái)自棉花及其相關(guān)產(chǎn)業(yè),全國(guó)有近3億農(nóng)民以種植棉花為主要收入來(lái)源。產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)極強(qiáng)的棉花,不僅是國(guó)家戰(zhàn)略物資、出口創(chuàng)匯支柱,更是一項(xiàng)國(guó)計(jì)民生保障。如果棉鈴蟲(chóng)無(wú)治,棉花生產(chǎn)必將不保,整個(gè)棉紡工業(yè)都將嚴(yán)重萎縮。嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)擺在面前,嚴(yán)重后果可想而知。這邊,已是急火攻心；那邊,一個(gè)比防治棉鈴蟲(chóng)還顯緊迫的形勢(shì),也在緊逼而來(lái)。

     棉鈴蟲(chóng)在中國(guó)主產(chǎn)棉區(qū)爆發(fā)為害,讓國(guó)外一家種業(yè)公司察覺(jué)到了其中蘊(yùn)藏的機(jī)遇,他們憑借用生物育種技術(shù)研發(fā)的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種,趁中國(guó)還沒(méi)有形成生物技術(shù)育種研發(fā)能力,一邊四處游說(shuō),讓中方出巨資購(gòu)買(mǎi)其品種使用權(quán)；一邊加緊布局,在棉花主產(chǎn)省份成立棉花種子公司,進(jìn)而壟斷性銷(xiāo)售其擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉棉種。其意圖十分明顯,全面占領(lǐng)并控制中國(guó)棉花種子市場(chǎng)。

     從1994年開(kāi)始,對(duì)方與中棉所前后談了3年,提出的條件十分苛刻：巨額轉(zhuǎn)讓其轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種使用權(quán),雙方合作不能少于50年。“近乎天價(jià)的轉(zhuǎn)讓費(fèi),卻只能買(mǎi)來(lái)個(gè)不包括核心技術(shù)的品種使用權(quán),50年合作期限又相當(dāng)于把中棉所幾代人的科研心血都廢掉了。”李付廣說(shuō)。

     見(jiàn)與中棉所談判一直難有結(jié)果,這家公司又調(diào)轉(zhuǎn)方向另行布局,開(kāi)始在各棉花主產(chǎn)省份注冊(cè)成立合資棉花種子公司,分別在1995、1996年成立了冀岱棉種子公司、安岱棉種子公司,緊接其后還準(zhǔn)備成立鄂岱、魯岱、湘岱等省級(jí)種子公司。聲稱(chēng)要在轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉種市場(chǎng)“三年占領(lǐng)華北,五年占領(lǐng)中國(guó)”。這樣持續(xù)到1999年,國(guó)外轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種已經(jīng)占據(jù)了我國(guó)市場(chǎng)90%以上的份額。

     但是沒(méi)過(guò)幾年,這一危局就實(shí)現(xiàn)了徹底反轉(zhuǎn)。中國(guó)科學(xué)家完全自主研發(fā)的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉,從核心技術(shù)到育種應(yīng)用迅速成勢(shì),240多個(gè)防蟲(chóng)效果好、產(chǎn)量高、地域適應(yīng)性強(qiáng)的單價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉、雙價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉以及轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)雜交棉品種,以不斷超越外來(lái)抗蟲(chóng)棉的品種表現(xiàn),迅速贏得棉農(nóng)認(rèn)可,品種占有率從1997年的7%,到5年后的不相上下,2007年時(shí)已完全取得主導(dǎo)地位,一舉實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種95%國(guó)產(chǎn)化。

     此時(shí)的中國(guó)棉田里,已經(jīng)再難看到國(guó)外轉(zhuǎn)基因棉花品種的蛛絲馬跡。

構(gòu)建擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的抗蟲(chóng)基因

     我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的研發(fā)成功,不僅為我國(guó)發(fā)展生物技術(shù)、搶占科技創(chuàng)新制高點(diǎn)開(kāi)辟了一條充滿(mǎn)信心的道路,還雄辯證明了一個(gè)事實(shí)：核心技術(shù)買(mǎi)不來(lái)更要不來(lái),唯有立足于自主創(chuàng)新,敢于參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),才能在高技術(shù)領(lǐng)域占有一席之地。每一個(gè)參與這項(xiàng)工作并做出貢獻(xiàn)的科研人員,都值得社會(huì)尊敬。這一群體之中,有一個(gè)人的名字和中國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉密不可分,他就是負(fù)責(zé)發(fā)掘新型殺蟲(chóng)蛋白基因的中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所郭三堆研究員。

     采訪(fǎng)郭三堆是在他放滿(mǎn)書(shū)籍資料的辦公室里,和采訪(fǎng)李付廣時(shí)很是相似,這位棉花轉(zhuǎn)基因研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、國(guó)家“863”計(jì)劃“棉花抗蟲(chóng)基因工程研究”項(xiàng)目首席科學(xué)家,同樣不大習(xí)慣坐在辦公桌后的靠背椅上接受采訪(fǎng),而是更愿意隨便搬把折疊椅,面對(duì)面坐著和你娓娓道來(lái)。

     “這個(gè)成果是在國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的高度重視下,在國(guó)家‘863’計(jì)劃等好幾個(gè)國(guó)家項(xiàng)目的全力支持下完成的。前前后后有全國(guó)各大農(nóng)業(yè)科研單位近百名生物技術(shù)專(zhuān)家、育種家、企業(yè)家和相關(guān)政府部門(mén)的管理者參與,是靠各方集體合作、上中下游團(tuán)隊(duì)精誠(chéng)協(xié)作,才得以完成的。”郭三堆誠(chéng)懇地說(shuō)道。

     上世紀(jì)80年代,外源基因整合到植物染色體上的生物技術(shù)發(fā)展迅速,成功實(shí)現(xiàn)了把殺蟲(chóng)基因?qū)霟煵葜仓?打破了物種界限。這一顛覆傳統(tǒng)技術(shù)的新型技術(shù),給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了革命性曙光。通過(guò)轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)手段,解決農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治等諸多難題,由此受到各國(guó)政府高度重視。

     因?yàn)槊藁ǖ匚惶貏e突出重要,1992年,我國(guó)就把“棉花抗蟲(chóng)基因工程研究”項(xiàng)目,率先列入首批“863”計(jì)劃,1994年又提升為重大關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目,從政策到財(cái)力給與重點(diǎn)支持。1988年,在法國(guó)巴斯德研究所從事Bt蛋白基因結(jié)構(gòu)與功能研究的郭三堆學(xué)成回國(guó),很快被任命為該課題主持人,交給他的科研任務(wù)是,用生物技術(shù)為棉花育種構(gòu)建擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型抗蟲(chóng)基因。

     關(guān)于Bt殺蟲(chóng)蛋白的機(jī)理,郭三堆是這樣詳細(xì)解釋的：Bt是蘇云金芽孢桿菌的簡(jiǎn)稱(chēng),它能夠產(chǎn)生一種殺蟲(chóng)晶體蛋白,被屬于鱗翅目害蟲(chóng)的棉鈴蟲(chóng)吃下后,在堿性環(huán)境的腸胃中,迅速釋放出核心殺蟲(chóng)蛋白,并與害蟲(chóng)腸胃中的特殊受體結(jié)合,引起腸胃潰爛,進(jìn)而將其殺死。郭三堆反復(fù)強(qiáng)調(diào),包括人在內(nèi)的哺乳動(dòng)物屬于酸性腸胃環(huán)境,并且沒(méi)有害蟲(chóng)腸胃的特殊受體,即使吃下去,也不會(huì)釋放核心殺蟲(chóng)蛋白。而鱗翅目害蟲(chóng)屬于堿性腸胃環(huán)境,且具有結(jié)合Bt的特殊受體結(jié)構(gòu),因此Bt殺蟲(chóng)蛋白只會(huì)殺死鱗翅目害蟲(chóng),而絕不會(huì)對(duì)人和哺乳動(dòng)物等產(chǎn)生任何副作用。

     他進(jìn)一步解釋說(shuō),棉鈴蟲(chóng)等鱗翅目害蟲(chóng)一旦吃到含有Bt的植物,核心殺蟲(chóng)蛋白在害蟲(chóng)腸胃鈣粘蛋白的作用下,就會(huì)形成寡聚體,這個(gè)寡聚體和鱗翅目害蟲(chóng)的受體位點(diǎn)特異性結(jié)合,會(huì)像釘子一樣插入害蟲(chóng)胃腸道細(xì)胞膜內(nèi),快速引起細(xì)胞裂解,造成腸胃穿孔潰爛,從而達(dá)到殺蟲(chóng)目的。轉(zhuǎn)有Bt殺蟲(chóng)基因的棉花不需要依靠農(nóng)藥防治棉鈴蟲(chóng),依據(jù)的就是這一機(jī)理。當(dāng)時(shí),全世界只有美國(guó)擁有這項(xiàng)技術(shù),并先行培育出了轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種。

     “自主構(gòu)建基因的過(guò)程,在當(dāng)時(shí)是非常艱難的?！惫颜f(shuō),那時(shí)連他們研究試驗(yàn)用的試劑材料,都會(huì)受到國(guó)外封鎖。前后經(jīng)過(guò)1年零8個(gè)月的反復(fù)試驗(yàn),郭三堆團(tuán)隊(duì)終于合成了82個(gè)基因小片段,然后又將這82個(gè)基因小片段,拼接成9個(gè)基因大片段。最后,他們又用這9個(gè)基因大片段,組成了一個(gè)完整的Bt殺蟲(chóng)基因。同時(shí)完成了表達(dá)調(diào)控元件和植物高效表達(dá)載體構(gòu)建,并由中游轉(zhuǎn)化單位導(dǎo)入棉花獲得種質(zhì),再由下游育種單位利用種質(zhì)培育出品種。說(shuō)到這里,郭三堆形象地作了個(gè)比喻：“這時(shí)棉花中的Bt基因所產(chǎn)生的殺蟲(chóng)蛋白,好比一顆精確制導(dǎo)炸彈,能夠定向識(shí)別直擊棉鈴蟲(chóng)的特殊位點(diǎn),然后在它的腸胃里引爆開(kāi)炸。”

     至此,繼美國(guó)之后,我國(guó)成為能夠合成Bt殺蟲(chóng)蛋白基因、擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第二個(gè)國(guó)家,邁出了轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉國(guó)產(chǎn)化最為關(guān)鍵的一步。

創(chuàng)造全國(guó)共享的抗蟲(chóng)棉種質(zhì)材料

     抗蟲(chóng)基因構(gòu)建到植物表達(dá)載體后,只有有效轉(zhuǎn)入受體材料的棉花植株當(dāng)中,才能培育出具有殺蟲(chóng)效果的種質(zhì)材料,交給育種家進(jìn)行篩選培植,再經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的育種過(guò)程,最后才能選育出兼具抗蟲(chóng)作用和生產(chǎn)價(jià)值的轉(zhuǎn)基因棉花品種。這些過(guò)程,貫穿著被稱(chēng)為上、中、下游育種研發(fā)的三個(gè)階段,其中任何一環(huán)出現(xiàn)問(wèn)題,都將半途而廢。

     李付廣負(fù)責(zé)的中棉所轉(zhuǎn)基因研究課題組,工作性質(zhì)就屬于中游階段。和其他課題組一樣,他們專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)將來(lái)自郭三堆團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的Bt殺蟲(chóng)基因載體轉(zhuǎn)入到棉花中。那個(gè)時(shí)候,團(tuán)隊(duì)所有人員加班加點(diǎn)搶時(shí)間創(chuàng)造種質(zhì)材料?！拔覀兊恼n題組,實(shí)際上是一個(gè)棉花規(guī)?；D(zhuǎn)基因技術(shù)體系平臺(tái)。因?yàn)樾蝿?shì)逼人,只有提供足夠多的種質(zhì)材料,才能充分滿(mǎn)足育種家的育種需求。”

     只用了幾年時(shí)間,課題組就創(chuàng)造出2000多種基礎(chǔ)種質(zhì)材料,不間斷地向下游上百個(gè)棉花育種團(tuán)隊(duì)大規(guī)模無(wú)償提供?！斑@種速度效率和協(xié)作方式,完全是在和咄咄逼人的對(duì)手爭(zhēng)分奪秒。這是只有在中國(guó)才會(huì)有的科研團(tuán)隊(duì)攻關(guān)協(xié)作,各團(tuán)隊(duì)之間不搞技術(shù)封鎖、不計(jì)名利得失,所有人心中都共同擁有一個(gè)目標(biāo),盡快培育出中國(guó)自己的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種?！拔覀兲峁┑姆N質(zhì)材料,等于讓上百個(gè)育種團(tuán)隊(duì)一下子都有了充足的彈藥、充沛的米糧?！崩罡稄V說(shuō)。

     從成功構(gòu)建Bt殺蟲(chóng)基因載體,到轉(zhuǎn)入棉花形成種質(zhì)材料,再到進(jìn)行大規(guī)模品種選育,轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉研發(fā)的全部過(guò)程,都是在沒(méi)有任何外援情況下,由我國(guó)科學(xué)家獨(dú)立自主完成的。正是因?yàn)楦饔N團(tuán)隊(duì)都免費(fèi)拿到了轉(zhuǎn)入Bt殺蟲(chóng)基因的育種材料,才有了眾多轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種相繼問(wèn)世,用比國(guó)外少一半的時(shí)間,促成了我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉研發(fā)的歷史性突破,直至奪回被國(guó)外品種搶先占據(jù)的絕對(duì)市場(chǎng)份額。
   
培育更多有競(jìng)爭(zhēng)力的棉花品種

     在眾多轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種中,中棉所原育種研究室主任郭香墨培育中棉所41的過(guò)程,就是國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉勝出的一個(gè)例證和縮寫(xiě)。

     和育種家交談,能明顯感受他們那種“精益求精、好上加好”的職業(yè)特質(zhì)。現(xiàn)已退休的郭香墨說(shuō)起選育中棉所41,眼神立刻亮了起來(lái)。他說(shuō),十幾年前,國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的品種已經(jīng)顯露優(yōu)勢(shì),棉農(nóng)對(duì)品種的要求,開(kāi)始從盡可能少打藥,提升到了最好不打藥、又要能夠高產(chǎn)還方便采收?！按蠹叶荚谒伎?中國(guó)棉花育種的下一個(gè)方向在哪里。”恰在這個(gè)時(shí)候,郭三堆團(tuán)隊(duì)又取得了新的成果--Bt+CpTI雙價(jià)抗蟲(chóng)基因,李付廣課題組也迅速完成基因?qū)?向育種團(tuán)隊(duì)提供了多達(dá)114份轉(zhuǎn)入雙價(jià)抗蟲(chóng)基因的種質(zhì)材料。

     科研需要不斷創(chuàng)新,才能不斷創(chuàng)造科學(xué)奇跡。相比此前的Bt單價(jià)抗蟲(chóng)基因,Bt+CpTI雙價(jià)抗蟲(chóng)基因有哪些獨(dú)到之處呢？郭三堆介紹說(shuō),為了加重和國(guó)外抗蟲(chóng)棉品種競(jìng)爭(zhēng)的籌碼,他提出在一個(gè)載體上掛兩個(gè)獨(dú)立表達(dá)的基因：一個(gè)是Bt,另外一個(gè)是來(lái)源于豇豆的蛋白酶抑制劑基因,簡(jiǎn)稱(chēng)Cp？TI。后者的作用是,當(dāng)?shù)鞍酌冈龃蟮揭欢康臅r(shí)候,CpTI就可以抑制害蟲(chóng)消化道里的酶,阻止其腸胃消化。這樣的結(jié)果就是,既可以讓吃了Bt殺蟲(chóng)蛋白的害蟲(chóng)腸胃裂解,同時(shí)還能讓它沒(méi)法吃東西,“雙管齊下,殺蟲(chóng)性能自然會(huì)大大增強(qiáng)。”這個(gè)技高一籌、中國(guó)獨(dú)有的成果,立刻就和國(guó)外抗蟲(chóng)棉在核心技術(shù)上拉開(kāi)了明顯距離。

     “既然這個(gè)雙價(jià)基因能轉(zhuǎn)入棉株,我們就能育出更優(yōu)秀的抗蟲(chóng)棉?！边@個(gè)幾天不見(jiàn)棉花就想進(jìn)棉田,每次出差回來(lái)就急著下試驗(yàn)地的育種家,立刻確定了自己新的育種方向。從此,從大陸內(nèi)地到天涯海島,郭香墨不停在兩地往來(lái)穿梭,起點(diǎn)、終點(diǎn)都是棉花育種田?！霸诤Ｄ霞哟敝?能縮短一半的育種時(shí)間?！辈粩鄬ふ摇⒎磸?fù)篩選,既像大海撈針、又像蜜蜂尋蜜,3年之后,我國(guó)第一個(gè)雙價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種宣告培育成功,2002年通過(guò)國(guó)家審定?？吹狡贩N終于成功的那一刻,郭香墨說(shuō)他的感受,“就像是喝了一碗冰糖水”。

     截至2008年,該品種在黃河、長(zhǎng)江流域兩大棉區(qū)累計(jì)推廣面積4800萬(wàn)畝,其間連續(xù)保持了全國(guó)推廣面積最大的年度紀(jì)錄。更為可喜的是,該品種并非一枝獨(dú)秀,還引來(lái)百花爭(zhēng)艷,作為其他育種團(tuán)隊(duì)的親本材料,又相繼跟進(jìn)育成了新品種50余個(gè),讓國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力大大增強(qiáng),穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)了轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

     國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉家族中,還有一個(gè)種群叫轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)雜交棉,在與外來(lái)品種的競(jìng)爭(zhēng)中表現(xiàn)耀眼。按照中棉所棉花雜種優(yōu)勢(shì)利用課題組組長(zhǎng)邢朝柱研究員的介紹,這類(lèi)品種“更具中國(guó)特色”。在品種選育和生產(chǎn)應(yīng)用中,育種家和棉農(nóng)有一個(gè)高度一致的觀點(diǎn),“沒(méi)有最好,只有更好。”邢朝柱說(shuō),棉花雜種優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在產(chǎn)量,還在抗逆性、抗病蟲(chóng)、抗旱抗?jié)车确矫姹憩F(xiàn)突出,因此,“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)雜交種可以讓父母親本的遺傳性狀,一同在品種表現(xiàn)中發(fā)揮到極致”。

     邢朝柱以我國(guó)第一個(gè)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)雜交棉中棉所29為例介紹說(shuō),我國(guó)是人口眾多的植棉大國(guó),具有利用人工制種的特殊優(yōu)勢(shì),加之品種表現(xiàn)突出,這個(gè)品種曾創(chuàng)造了年度推廣800萬(wàn)畝的最高紀(jì)錄,一度在兩大流域棉區(qū)占據(jù)50%的市場(chǎng)份額,成為各產(chǎn)棉省的主推品種,是轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉爭(zhēng)奪戰(zhàn)中當(dāng)之無(wú)愧的角斗士。

     一個(gè)時(shí)代有一個(gè)時(shí)代的精彩,如同太陽(yáng)每天都會(huì)發(fā)出新的光芒,科學(xué)技術(shù)同樣要不斷創(chuàng)新,才能永續(xù)活力生機(jī)。那場(chǎng)跨越十余年的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉競(jìng)爭(zhēng)中,雖以中國(guó)品種全面勝出告終,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀察審視,依然只是屬于一個(gè)階段的榮光。我們的科學(xué)家是清醒冷靜的,他們從未停下攻關(guān)求新的腳步,正在從一個(gè)起點(diǎn),走向又一個(gè)起點(diǎn)。如同郭三堆等人正在“結(jié)鈴?fù)滦酢钡馗驴蒲谐晒?又將超越自我、超越過(guò)去,給我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)注入新的活力。