我国既是产棉大国,也是原棉消费大国;既是原棉进口大国,又是原棉和棉制品出口大国。棉花和纺织品是我国出口创汇的支柱产业之一,年出口创汇总额占全国出口创汇的1/4左右,且呈逐年上升之势。因此棉花生产的兴衰对我国经济的发展具有举足轻重的影响。但是20世纪80年代以来,虫害对我国植棉业危害日趋严重,90年代初,我国北方棉区棉铃虫连年大暴发,造成了重大经济损失。由于棉铃虫对传统化学农药产生了抗性,常规的棉铃虫防治技术难以奏效。棉农无不谈虫色变,植棉积极性严重受挫。正是在这种背景下,1991年,我国“863”计划启动了转基因抗虫棉的研究。
据中国农科院生物技术研究所研究员郭三堆介绍,这项研究利用应用蛋白质工程原理,设计出新型融合抗虫蛋白;根据其氨基酸的一级结构,按照植物优化密码子,采用基因工程技术研制成功了单价新型融合抗虫基因(GFM Cry1A);并构建了包含有多个可在转录、翻译水平上提高杀虫基因表达的调控元件的高效植物表达载体;通过植物转基因技术将所构建的杀虫基因植物表达载体转入棉花,研制成功了可减少农药用量80%的转基因抗虫棉。
据了解,在抗虫棉研制期间,科学家们又特别注意了安全性及其他方面的相关研究,分别开展了转基因抗虫棉的产品动物安全性研究、田间靶标害虫种群动态研究、抗性治理技术研究等,均取得了一系列重要结果,研究成果与核心技术的立体交叉集成,为抗虫棉的产业化提供了科学依据。
国产抗虫棉研制的成功,在保护环境和生态平衡,保护人民身体健康等方面具有重大社会效益。同时,抗虫棉作为国产转基因农作物产业化的代表,率先代表我国农业高新技术走出国门,为我国在激烈的国际竞争中占据了一席之地。