我国是产棉大国,有1亿棉农,年种植棉花面积约8000万亩,年卢原棉约占世界的25%。近年来由于虫害大爆发,仅1992年,长江流域减产10万吨,黄河流域减产152万吨,直接经济损失60多亿元,间接经济损失超过100亿元。1993年至1995年,全国减产17%至30%左右,给全国棉花生产造成严重损失。本成果应用基因工程技术,根据两个野生B.t杀虫晶体蛋白质活性中心氨基酸序列,去除干扰在植物中表达的序列,采用植物优化密码子,分九个片段,人工设计并合成了适合于在植物中高效表达的杀虫基因。该基因全长1824bp;首次在国际上构建成功了带有8个可提高在植物中表达的调控序列:增强子序列、启动子序列、Ω序列、Kozak序列、多联终止子序列、切割序列、加工序列、poly(A)序列的基因加倍双向高效植物表达载体。通过花粉管通道法导入棉花主栽品种泗棉3号和中棉12号(两品种约占全国面积50%),成功地获得了5个抗虫能力超过80%的棉花品系,现已进入小面积试种示范阶段。经农业部科技司组织专家鉴定,该成果总体研究达国际先进水平,在表达载体的设计、构建以及转化棉花方法方面有所创新,居国际领先。如在全国推广应用,每年可增产30~50万吨原棉,可为国家每年挽回经济损失50亿元左右。该合成的杀虫基因不仅可应用于棉花、玉米、水稻、大豆、蔬菜、花卉、树木等,扩大抗虫植物基因工程研究领域范围,而且该成果还可大大减少有毒化学农药使用量,保护环境和生态平衡,保护人民的身心健康。所以该成果不仅有着重要科学理论意义和重大社会效益,而且有着巨大的经济价值和广泛的应用前景。
