转基因抗病虫作物开创绿色植保新时代

　　我国是农业大国，更是种植业大国，粮、棉、油、糖、果、菜、茶等作物面积和总产均居世界前列。但是，我国生态条件复杂、耕作制度多样，是有害生物多发、频发、重发的国家。目前，我国农作物有害生物（病、虫、草、鼠）1 700多种，其中害虫830多种，病害720多种，杂草60多种，鼠害20多种，可造成严重危害的100多种。我国重大有害生物年发生面积4亿～4.67亿公顷次，每年农作物有害生物防治4亿～5.33亿公顷次，挽回粮食损失6 000万～9 000万吨（约占总产的15%～20%）、皮棉150万～180万吨、油料250万～270万吨。因此，种植业持续稳定的发展为确保国家粮食安全和主要农产品有效供给做出了重要贡献，其中植物保护功不可没。

　　进入新世纪以来，受气候变暖和耕作制度变化的影响，生物灾害损失日趋严重，防控形势十分严峻。目前我国生物灾害造成的粮食损失达600多亿元，局部地区损失已经重于水灾和旱灾。经统计，小麦条锈病2001—2005年连续5年暴发，年最高发生面积560万公顷次。2004—2007年水稻稻瘟病连续4年大发生，年最高发生面积580万公顷次；稻飞虱年平均发生面积2 333万公顷次，造成水稻损失年均约1.5亿吨。2008年小麦吸浆虫死灰复燃，年发生233万公顷次。2003—2009年鼠害年均发生3 667万公顷次。更让我们记忆犹新的是，2000年8月，席卷京津和河北大地，造成沧州、廊坊、衡水、石家庄、邯郸等地区低空内处处飘舞着白色的小虫，市民惊呼白色污染。经专家鉴定，这是一种叫烟粉虱的虫子在肆虐。2005年，受9月份台风和降水较多等气候条件影响，大量稻飞虱虫源从江淮流域稻区回迁至长江流域稻区，浙江、上海、安徽、江西等稻区每公顷虫量在450万～1 500万头，局部漏治田块高达1.5亿头，让人触目惊心。2008年，草地螟成虫发生的区域覆盖了内蒙古、黑龙江的大部以及吉林、河北、山西、北京、天津的部分地区，发生面积约2 000万公顷，单灯诱蛾量都超过万头，在8月初还进入了北京奥运场馆，发生危害面积之大，危害范围之广，为新中国成立以来历年、历代之最。

　　植物保护是一项重要的防灾减灾措施，是集成农业防治、化学防治、物理防治、生物防治与生态调控等措施而形成的病虫害控制技术体系。在这个体系中，化学防治因成本低、易操作、效果显著而被大家欣然接受，且广泛使用。我国2009年农药产量已经超过260万吨，其中约1/3用于我国农业有害生物防治。众所周知，农药的罪状，不可谓不多，污染环境，引发食品安全问题，影响身体健康等。海南的“问题豇豆”事件就是典型案例。据统计，我国每年因使用农药引起的中毒人数超过9万人，发生作物药害的面积约20万公顷。但面对如此众多的人口压力，吃饭问题是压倒一切的社会稳定问题，科学家又没有找到比农药更好的答案。所以，农药一直出现在我们的生活中。人们恨它，却离不开它。

　　转基因本来与农药没有关系。但是目前大多数作物的转基因性状是抗虫，即让棉花或水稻等作物表达出一种蛋白，这种蛋白经害虫取食后，能够杀死害虫，从而代替农药实现害虫控制的目的。目前应用最为广泛的转Bt基因抗虫作物中产生的Bt杀虫蛋白，其来源苏云金杆菌本身就是一种微生物杀虫剂。

　　从植物保护角度说，最经济、安全、高效地病虫害控制措施就是培育抗病虫作物新品种，当虫灾来临或病害流行时，农作物自己就能“防病灭虫”。过去几千年里，人们一直是利用生物群体自然存在的变异，通过人工选择获得改良的品种。这种品种改良方法的遗传基础是将自然中存在的基因突变保存下来。遗传学创立后近百年来，人们更多是采用人工杂交的方法，通过同一个物种的不同品种间杂交，获得基因重组而实现遗传改良。杂交育种的遗传学基础主要是基因重组，即通过杂交将不同品种中分布的优良基因集中到一个品种中。由于不同物种一般无法交配，因此传统杂交育种只能在同一个物种内进行。随着科学技术的发展，人们现在可以打破物种界限进行基因转移，从而达到品种创新和品种改良的目的，这种不受物种生殖隔离限制而进行基因转移的方法就是转基因技术。它是将已知功能的基因人工分离出来后直接加入到生物体内，使目标生物发生基因重组，获得我们所需要的抗病或抗虫等性状。所以说，通过转基因技术培育的抗病虫作物品种必将成为最为绿色、经济、安全的害虫防治手段。

　　当前，我们所倡导的害虫绿色防控技术应该满足三个要求：一是高选择性。即只杀虫，不影响其他生物。二是低残留。即完成杀虫任务，从环境中降解或消失。三是杀虫速度快。由于农作物的关键生长时期很短，必须在这个时间段内将害虫控制住。太早，害虫会继续繁殖（可不要以为人类可以灭了这些害虫）。太晚，对农作物的危害已经造成了。

　　因此，具有自己杀虫能力的转基因抗虫作物完全满足了以上要求：首先，抗虫转基因作物具有高选择性，其转入的杀虫蛋白不仅对人安全，连害虫都是有区分的，对某些害虫就无能为力，这反而是科学家头痛的问题。其次，低残留。杀虫蛋白质在自然环境很容易被破坏，而且这种蛋白在自然界本来就广泛存在。或许你家的面粉中就有这种蛋白，只不过做成面包后被你吃掉了而已。第三，杀虫速度快，由于害虫直接取食作物表达的杀虫蛋白而被致死，少了细菌侵染的过程。因此，可以毫不夸张地说，抗病虫转基因作物新品种培育将开辟一个绿色植保新时代。