我国抗虫棉的研究及应用

1995年以前，如果说有一种棉花不需打药就能控制住棉铃虫的危害，是棉农根本不敢想象的。现在，这种棉花已经研制成功并已经成了棉农的一种普遍需求。这种棉花是科学家利用现代基因工程高新技术，将一种细菌来源的、可专门破坏棉铃虫消化道的Bt杀虫蛋白基因经过改造，转到了棉花中，使棉花细胞中存在这种杀虫蛋白质，专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统，导致其死亡，而对人畜无害。这就是转基因单价抗虫棉。其核心技术于1995年申请国家发明专利，1998年正式授权，2001年该专利被国际知识产权组织及国家知识产权局授予发明专利金奖。它标志着我国成为继美国之后，世界上独立自主研制成功抗虫棉的第二个国家。 在双价抗虫棉的创新研究中，我国科学家将杀虫机理不同的两种抗虫基因(Bt杀虫基因和修饰的豇豆胰蛋白酶抑制剂基因)同时导入棉花，研制成功了双价抗虫棉。由于这两种杀虫蛋白功能互补且协同增效，使双价抗虫棉不但可以有效延缓棉铃虫对单价抗虫棉产生抗性，还可增强抗虫性。预计将对控制棉铃虫对抗虫棉的抗性发展起到关键作用。双价抗虫棉的核心技术于1998年申请国家发明专利，2002年正式授权，使我国在抗虫棉的研究及应用领域达到了国际先进水平。目前，国产抗虫棉技术正在走出国门，出口到印度等国家。 现在，我国已审定抗虫棉品种14个，其中单价棉11个，分别为：GK1(国抗1号)、GK12(国抗12号)、GK19(国抗19号)、GK22(国抗22号)、GK30(鲁棉研16号)、GK95-1(晋棉26号)和GK46(晋棉31号)、GKz10(鲁棉研15号)、GKz13(鲁RH-1)、GKz6(中棉所38)和GKz8(南抗3号)；双价棉3个，分别为：sGK321、sGK9708(中棉所41)、sGK5(新研96-48)。这些抗虫棉品种均高抗棉铃虫，具有较好的品质性状及丰产性。此外，还有许多抗虫棉优良品系正在试验过程中。 抗虫棉的推广应用可大幅度减少植棉的用工投入，但想获得高产仍须注意施肥、化控以及种植密度等配套栽培技术的应用。 抗虫棉可有效减少棉铃虫对幼铃的危害而使棉花生殖生长相对增强，因此对肥水更加敏感。所以，种植抗虫棉应把握施足基肥的原则，因地制宜地培肥地力。一般应以有机肥(土杂肥)为主，化肥为辅。例如，在土壤肥力较好的田块基肥量为每667平方米(1亩)有机肥2000千克，饼肥50千克，过磷酸钙50千克，硫酸钾或氯化钾20千克，尿素15千克。如果是麦棉或与其他作物间套种、基肥无法施用的田块，在苗期、初蕾期应以有机肥、饼肥、磷、钾肥为主进行追肥，以保证蕾花期用肥。同时根据国抗棉的苗、蕾期短，铃期长、结铃性强的特点，追肥宜适当提早，初花期、盛花期、花铃期连续追肥利于高产。如在7月中旬或7月底发现叶片有退绿现象，除土壤追施氮、磷、钾肥外，还应辅助根外追肥，即叶面喷肥，如喷施2%尿素溶液或复合肥(30千克水+0．8千克氯化钾+0．2千克尿素+0．3千克磷酸二氢钾，效果更好)。一般在下午4点半后喷。每隔3--5天喷一次，直至棉株早衰现象消失。 获得棉花高产的一个核心问题是营养生长和生殖生长的协调。生产中由于栽培技术、肥水管理不善以及气温雨水等非人为因素的影响，棉花营养生长和生殖生长常难以协调，例如，出现棉株徒长，下部蕾花铃脱落严重，长成“高大空”的棉株，或脱肥早衰，或贪青晚熟。为了协调棉花营养生长和生殖生长，可采取缩节安化学控制技术。缩节安对棉花的根、茎、果枝、叶、棉铃的生长发育均有调节作用，作用特点是：控上促下作用并存；修饰外形与调节内部生理的作用同步；营养生长和生殖生长相互协调。具有提高皮棉产量，提高纤维品质的功效。缩节安可以在蕾期、初花期、花铃期分次应用，用药量采取先轻后重的原则，使其成为一种促根壮苗，健株稳长，早花早铃，早熟、优质、高产的系统化学控制技术。一般在盛蕾期用第一次药，每667平方米0．5克缩节安(兑水10--15千克)，初花期用第二次药，每667平方米用1--2克缩节安(兑水15--25千克)。如果苗期生长势弱、生长缓慢的抗虫棉品种早期不宜喷缩节安，可在盛花期使用缩节安。 此外，购买包种衣剂的正规商品棉种及注意合理密植对于提高单产都是比较关键的因素。关于种植密度，总的原则是：在肥水条件好的田块，每667平方米(每亩)株数可少些，肥力条件差、干旱、砂壤土密度可适当高些。一般黄淮流域每667平方米3000株左右，高水肥田块和长江流域，每667平方米密度在2500--2800株，新疆东部约4500株，南北部11000--12000株，山西5000--4000株。 以上栽培措施为一般性总结，并不一定适合所有国产抗虫棉品种。因此，根据不同品种的要求、土地的肥力状况以及气候条件的情况，在技术人员的指导下进行合理种植，对于发挥不同品种的增产潜力是很重要的。 (中国农业科学院生物技术研究所) (C3002)