1. 成果介绍
我们获得了转Cry1Ab、Cry1F和cp4 epsps的抗虫耐除草剂玉米BFL4-2,转化体外源插入片段见下图。BFL4-2转化体田间功能性状评价表明高抗玉米螟、黏虫和棉铃虫,室内生测结果表明BFL4-2高抗草地贪夜蛾,BFL4-2能够耐受4倍以上正常喷施浓度的草甘膦。
环境安全评价表明,与对照郑58比较,BFL4-2高抗玉米螟、黏虫和棉铃虫,能够耐受4倍草甘膦正常喷施浓度。室内草地贪夜蛾生测试验表明,BFL4-2高抗草地贪夜蛾。BFL4-2与对照郑58比较,在农艺性状、生存竞争力方面无显著差异。在食品安全评价方面,蛋白消化稳定性、致敏性和毒性分析、大鼠90天喂养试验、营养成分检测结果表明,BFL4-2的产品在食用方面是安全的。目前,BFL4-2已获得转基因生物安全证书。
图1 玉米转化体BFL4-2插入表达框结构图及酶切位点
图2 玉米转化体BFL4-2田间抗玉米螟和耐除草剂性能评价
2.研发背景及市场应用前景
利用转基因技术培育抗虫耐除草剂转基因作物是农业害虫控制和杂草防治的有效途径。在世界上大多数玉米种植大国已经商业化种植转基因玉米20多年了,美国是世界上玉米第一生产大国,种植面积约4千万hm2,其中转基因玉米种植面积占93%。我国是玉米生产和种植大国,玉米是重要的粮食、饲料和工业原料,是我国畜牧养殖业的支柱。21世纪我国农业面临人口不断增长和农业资源不断减少的双重压力,转基因玉米产业化对于实现我国粮食安全和生态安全、提高农业效益的战略目标是一个重要举措。我国转基因玉米处于研发的不同阶段,转基因玉米产品还未实质性进入产业化生产阶段,转基因玉米产业化在我国将是大势所趋。
据国际农业生物技术应用服务组织(International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications, ISAAA)2018年报告中,自1996年转基因作物开始商业化种植以来,全球转基因作物的种植面积比增长了约113倍,累计达到了25亿公顷,生物技术成为全球应用最为迅速的作物技术。转基因作物为消费者提供了多样性的选择,在粮食安全、可持续发展及气候变化方面做出了贡献。国际上已有约120个育种复合转化体批准商业应用,复合的性状以抗虫抗除草剂、多基因抗虫复合为主,涉及的作物主要包括棉花、玉米、大豆和油菜等。在2018年,具有复合性状转基因植物种植面积占总转基因植物总面积的42%。
我国获得具有抗虫耐除草剂复合性状的转基因玉米材料进入到环境释放、生产性实验和安全证书申报等不同阶段。2019年12月,大北农DBN9936以及杭州瑞丰生物科技有限公司和浙江大学申报的双抗12-5抗虫耐除草剂玉米获得农业农村部颁发的农业转基因生物安全证书,我国转基因玉米品种大面积推广有望加快推进。转基因抗虫耐除草剂玉米的大规模种植,将显著降低杂草、虫害对玉米生产的影响,提高玉米产量和品质,增加农民收入、降低农药使用量,在农业、社会经济和生态环境保护产生良好收益。
我们获得的转Cry1Ab、Cry1F和cp4 epsps基因抗虫耐除草剂玉米BFL4-2获得了转基因玉米生产应用的安全证书,具有比较广阔的应用前景和市场需求。
3. 获得的知识产权情况
转基因玉米BFL4-2外源插入片段旁侧序列及其应用.申请号:202010112577.7. 中国发明专利