中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院是國家設(shè)立的中央級農(nóng)業(yè)科研機構(gòu),是全國綜合性農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的最高學(xué)術(shù)機構(gòu),是農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)戰(zhàn)略咨詢機構(gòu),是三農(nóng)領(lǐng)域國家戰(zhàn)略科技力量,擔(dān)負著全國農(nóng)業(yè)重大基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和高新技術(shù)研究的任務(wù),致力于解決我國農(nóng)業(yè)及農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展中公益性、基礎(chǔ)性、全局性、戰(zhàn)略性、前瞻性的重大科學(xué)與技術(shù)問題。
國家級獎成果
棉花抗蟲基因的研制
主要完成單位 :中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所
主要完成人員 :郭三堆,倪萬潮,范云六,賈士榮,崔洪志
起 止 時 間 :1991年1月—2001年7月
獲 獎 情 況 :國家科技進步獎
內(nèi) 容 提 要 :
1.應(yīng)用現(xiàn)代蛋白質(zhì)工程原理,設(shè)計出新型融合抗蟲蛋白;根據(jù)其氨基酸的一級結(jié)構(gòu),按照植物優(yōu)化密碼子,采用基因工程技術(shù)研制成功了單價新型融合抗蟲基因(GFM CrylA);
2.為提高抗蟲穩(wěn)定性并預(yù)防棉鈴蟲對單價抗蟲棉產(chǎn)生耐受性,利用合成的GFM CrylA基因與修飾后的CpTI(豇豆胰蛋白酶抑制劑)基因進一步研制成功了雙價抗蟲基因;
3.根據(jù)植物基因轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工以及翻譯等過程的表達調(diào)控原理,構(gòu)建成功了帶有8個表達調(diào)控元件的高效植物表達載體;
4.通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將抗蟲基因?qū)似胀藁?,使其獲得抗蟲性,創(chuàng)造出單價抗蟲棉和同時可表達兩種殺蟲蛋白質(zhì)的雙價抗蟲棉;
5.系統(tǒng)開展了抗蟲棉種質(zhì)創(chuàng)新、品種選育、雜種棉組配、試種示范、遺傳規(guī)律、安全性、昆蟲種群動態(tài)、抗性治理等多項交叉學(xué)科研究,取得了一系列重要結(jié)果,為抗蟲棉研究和產(chǎn)業(yè)化提供了科學(xué)依據(jù)。
項目特點:
1.設(shè)計合成的抗蟲融合新基因和高效植物表達載體不僅打破了細菌和植物之間的物種界限,并且可使其在植物中高效表達;
2.單價抗蟲棉細胞內(nèi)可合成新型融合抗蟲蛋白,專一性地破壞鱗翅目害蟲的消化道并導(dǎo)致其死亡,而對害蟲天敵無害;
3.雙價抗蟲棉能同時產(chǎn)生兩種不同機理殺蟲蛋白,不僅具有單價抗蟲棉的特性,而且可控制昆蟲消化酶使其厭食,加速其死亡。這兩種殺蟲蛋白具有功能互補性和協(xié)同增效性,對控制棉鈴蟲抗性發(fā)展可起到重要作用;
4.可減少棉田農(nóng)藥用量,保護人民身體健康,保護環(huán)境和生態(tài)平衡,意義重大。
單價抗蟲棉從1996年至2001年累計應(yīng)用推廣1350多萬畝,雙價抗蟲棉從1998年至2001年累計應(yīng)用推廣約356萬畝。目前審定抗蟲棉品種12個,累計推廣面積1700多萬畝。棉農(nóng)種植國產(chǎn)抗蟲棉每畝增收節(jié)支約140元(包括增產(chǎn)皮棉及棉籽,減少農(nóng)藥及用工費用),至今累計產(chǎn)生的社會效益近24億元,直接經(jīng)濟效益達2.57億元。目前,中國雙價抗蟲棉正在走出國門,進入印度等國際市場。