抗虫棉是指植株体内本身具有躲避、 抵抗或抗杀害虫以减轻为
害能力的棉花类型。 通俗地讲, 即指那些在棉花生长期间不生虫或
者少生虫的棉花品种, 但抗虫棉的抗虫性是相对的, 所以, 它并不
能完全替代其他防治措施, 更不是棉花害虫不吃的 “无虫棉”。
(1) 抗虫棉的类型 根据棉花抗虫性来源分为非转基因抗虫棉
和转基因抗虫棉。 非转基因抗虫棉分为形态抗虫棉和生理生化抗虫
棉, 有些学者将非转基因抗虫棉称为常规抗虫棉。 形态抗虫棉是利
用某些棉花种质材料本身具有的一些不利于害虫产卵或蛀食的形态
特点, 如多毛性、 无蜜腺、 鸡角叶等, 经选择培育出的抗虫棉, 其
抗虫性十分有限, 只能作为害虫防治的补充手段。 生理生化抗虫棉
是利用棉株体自身含有某些对棉花害虫发生有抑制或杀伤作用的物
质, 经定向培育而成的抗虫棉类型。 转基因抗虫棉是指将外源抗虫
基因导入棉花体内而使棉花本身获得抗虫性的一类棉花。 目前已有
转 Bt基因抗虫棉、 转 CpTI基因抗虫棉等。 目前所说的抗虫棉主
要是指转基因抗虫棉。
(2) 转基因抗虫棉的类型 根据导入外源基因数量的不同, 转
基因抗虫棉可分为单价抗虫棉、 双价抗虫棉、 多价抗虫棉等多种。
① 转单价 Bt基因抗虫棉 利用基因工程技术和常规育种手段
相结合的方式, 育成的转 Bt基因抗虫棉。
② 转双价抗虫基因棉 目前双价抗虫基因应用于棉花的是 Bt
基因和豇豆胰蛋白酶抑制剂 (CpTI) 基因以及不同菌系来源的双
价 Bt基因。 目前, 国内外转基因抗虫棉普遍存在抗虫性能否持续
稳定表达的问题。 转 Bt基因单价抗虫棉只能产生一种杀虫蛋白,
主要对棉铃虫等鳞翅目害虫有抗性。 但有关研究表明, 转单一 Bt
杀虫基因抗虫棉种植若干年后, 棉铃虫有可能产生抗性。 Bt抗虫
棉抗虫谱较窄, 抗虫范围局限性较大, 主要对鳞翅目中的一些害虫
具有抗性。 另外, Bt抗虫棉的抗虫性表达具有时空性, 随着叶子
的老化, 抗虫性下降。 目前转 Bt基因抗虫棉品种的遗传基础比较
薄弱, 一旦抗性崩溃, 将产生严重后果。 与单价抗虫基因相比, 双
价抗虫基因可成倍延长品种的抗性。 双价抗虫基因同现有的单价抗
虫基因相比, 最大的优点在于其具有更稳定持久的抗虫性。 双价抗
虫棉中的 Bt基因产生杀虫蛋白, 破坏棉铃虫的消化系统导致其死亡; 而 CpTI是一种广谱杀虫蛋白, 在杀虫机理上与 Bt蛋白不同,
CpTI基因产生胰蛋白酶抑制剂, 使棉铃虫的蛋白酶失去活力, 不
能消化食物中的蛋白质, 得不到充足的营养, 导致发育不良, 最终
死亡。 通过两个抗虫基因的抗性互补和协同增加效应, 使得棉花不
同部位的抗虫效果趋于均匀一致, 从而大大延缓或制止昆虫抗性的
产生。 一般单价抗虫棉可在生产上应用8~10年, 而双价抗虫棉可
在生产上应用20~30年。
(3) 抗虫棉的特点
① 能抵御棉铃虫等暴食性害虫的为害, 化解虫灾风险, 促进
棉花增产, 在种子质量保证的情况下, 二代、 四代棉铃虫发生期
间, 基本不用喷药防治, 在三代棉铃虫发生期间, 因棉蕾和花的抗
虫性较低, 需酌情喷药防治1~2遍。
② 能提高棉田的自然控害能力, 转入到棉株里的 Bt杀虫蛋白
基因只能杀死棉铃虫、 烟青虫和棉红铃虫等鳞翅目害虫, 对其他昆
虫和天敌均无杀伤作用, 同时, 由于田间用药少, 棉田内害虫的天
敌, 如瓢虫、 草蛉、 捕食性蜘蛛等数量增加, 提高了棉田内天敌的
自然控害能力。
③ 能在酷热的高温天气, 减轻防虫劳动强度, 降低防虫成本,
增收节支, Bt棉植株疯杈 (油条)、 赘芽少, 有利于田间整枝打杈
管理, 试验证明, 由于转 Bt基因抗虫棉结铃早, 固铃性能强, 棉
株内的无效营养消耗少, 所以棉株生长过程中的疯杈和赘芽相对减
少, 棉农不用整天在地里忙于整枝打杈。
④ 能改善棉区生态环境, 减少污染, Bt抗虫棉对棉铃虫、 棉
大卷叶螟等鳞翅目害虫具有高抗性, 能减少50%以上的农药用量
和喷药次数, 减轻了农田的环境污染程度, 减少了棉农的田间劳动
强度, 避免了人畜中毒事故, 改善了农田的生态环境, 也提高了人
类生存环境的质量。 目前生产上推广应用的抗虫棉绝大部分是转基
因抗虫棉, 抗虫较为稳定, 效果较好。
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