转基因玉米大豆新品种培育成功——“十三五”农业科技标志性成果

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“十三五”农业十大科技成果

转基因玉米大豆新品种培育成功

一、转基因玉米成果介绍

玉米是我国重要的粮饲兼用作物，也是我国粮食安全的重要保障。虫害和草害严重危害了玉米的产量和品质，虫蛀玉米易受真菌侵染，产生的真菌毒素危害人畜健康，影响仓储质量。

2008年以来，我国转基因重大专项取得了重大进展，在抗虫耐除草剂玉米研发方面，培育了瑞丰125、DBN9936、DBN9858、2A-7、CM8101和CC-2等一批具有产业化前景的抗虫、耐除草剂转基因玉米。其中，瑞丰125、DBN9936、DBN9858已经获得生产应用安全证书，2A-7、CM8101和CC-2已经提交生产应用安全证书申请。专项后续还会有抗旱玉米、养分高效玉米等转基因玉米等一系列新产品问世，这些成果可以显著提高玉米产量和籽粒。

抗虫耐除草剂玉米DBN9936和瑞丰125

将抗虫基因和耐除草剂基因导入玉米，获得转化体DBN9936和瑞丰125,于2019年12月份获得转基因生物生产应用安全证书。分子鉴定表明，外源基因为单拷贝插入，并稳定遗传。DBN9936和瑞丰125对玉米主要鳞翅目害虫，玉米螟、桃蛀螟、棉铃虫、东方黏虫均表现高抗，对草地贪夜蛾也有良好的防治效果，可耐受4倍剂量的草甘膦。DBN9936和瑞丰125已整合到众多优良自交系中，可组配的品种覆盖了中国玉米主要种植区，多年多点测试表明，综合农艺性状优良，产量比对照增产8%

～20%，具有极其显著的市场和经济价值。

图1 左为抗虫玉米，无虫害影响；右为非转基因对照，受害明显

耐除草剂玉米DBN9858和CC-2

将耐除草剂基因导入玉米，获得转化体DBN9858和CC-2，DBN9858于2020年6月份获得转基因生物生产应用安全证书，CC-2已提交转基因生物生产应用安全证书申请。分子鉴定表明，外源基因为单位点插入，并稳定遗传。DBN9858可安全耐受4倍量的草甘膦2倍量的草铵膦，CC-2可以耐受4倍以上的草甘膦。多年多点测试表明，DBN9858和CC-2不影响玉米农艺性状，产量与对照相当。DBN9858和CC-2与抗虫玉米保持同步的回交整合进程，提供庇护所，为害虫抗性管理提供有效解决方案，具有重要的实际应用价值。

图2 耐除草剂玉米与非转基因对照喷施5倍草甘膦后7天的症状表现

注：1：耐除草剂转基因玉米，无药害；2：非转基因对照，喷后7天死亡

抗虫玉米2A-7和CM8101

将抗虫基因导入玉米，获得转化体2A-7和CM8101，目前正在申报转基因生物生产应用安全证书。分子鉴定表明，外源基因为单拷贝插入，并稳定遗传。2A-7和CM8101对玉米主要鳞翅目害虫，玉米螟、桃蛀螟、棉铃虫、东方黏虫均表现高抗，对草地贪夜蛾也有很好的防治效果。多年多点测试表明，2A-7和CM8101产量比对照增产8%～20%。2A-7和CM8101已整合到众多玉米优良自交系中，可组配的品种覆盖了中国玉米主要种植区，具有极其显著的市场和经济价值。

二、耐除草剂转基因大豆获批

生产应用安全证书

目前，我国生产中所用的是非转基因大豆，常常因除草剂的除草效果差、残留时间长，使大豆减产，并严重影响轮作倒茬，造成大豆生产成本高、经济效益低，影响了农民种植大豆的积极性。在转基因重大专项支持下，我国科研单位和种业公司通过创新大豆遗传转化技术，突破大豆转化难关，将自主产权基因分别转入大豆，在国内首次培育出高耐草甘膦除草剂大豆，中黄6106和SHZD3201获得生产应用安全证书，DBN-09004-6获得阿根廷种植许可。

三个耐草甘膦转基因大豆分子特征明确，其应用及特异性检测已申请获得国内和国际专利。环境安全和食用安全评价结果表明，转基因大豆与非转基因大豆具有同等的安全性，环境风险可控。利用耐草甘膦转基因大豆与不同大豆生态区的主栽品种杂交和回交，培育出高耐草甘膦除草剂且综合性状优良的系列新品系，经过全国农技推广服务中心组织的第三方鉴定和多点综合农艺性状测试，筛选出可耐受4倍草甘膦且综合性状超过非转基因大豆国家区试对照的优良品系。这些新品系农艺性状突出，田间大面积展示效果良好，为国产耐除草剂转基因大豆产业奠定了坚实的物质基础。

图1 大豆田杂草危害（上）及常用除草剂残留对后茬作物玉米（下）的危害

图2 转基因大豆与非转基因大豆的耐草甘膦除草剂特性比较

图3 中黄6106大豆杂草防除效果展示

图4 中黄6106衍生品系中联豆1505的大面积展示

研究和实践表明，种植转基因大豆可以节本增效、促进农业可持续发展，保障食用大豆的安全供给和生态安全。

在生产投入方面，传统大豆除草需要三个阶段，分别为苗前封闭除草、苗后茎叶除草及后期人工拔大草或中耕除草，转基因大豆只需要一次除草，可以减少用工、机械作业次数和用药量。与传统大豆相比，转基因大豆品种平均可以减少30.7%的生产成本。

在除草效果方面，从除草剂种类上，由于大豆田杂草种类繁杂，往往要用多种除草剂，转基因大豆只需用一种。从施用时间上，传统除草剂如果由于天气等原因过了最佳施用时间，除草效果会受到影响，也就是草越大除草效果越差，而草甘膦是内吸传导型除草剂，受草龄影响比较小。

在收成方面，种植转基因大豆可以通过增加种植密度、改变种植方式提高产量（种植太密不利于机械作业），也可以通过减少草害（缺苗断条）以及导致的病虫害引起的产量损失而增加产量，而且有利于作物轮作，农业生产综合效益显著。

在保护健康和生态安全方面，种植抗除草剂转基因大豆实行免耕或少耕，可保护土壤，避免环境污染和除草剂对人体的危害。