中國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)應(yīng)用二十年

中國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)應(yīng)用二十年一、本文概述《中國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)應(yīng)用二十年》一文旨在全面回顧和總結(jié)中國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)與應(yīng)用的二十年歷程，分析其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、棉花產(chǎn)業(yè)乃至整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的深遠(yuǎn)影響。文章將從轉(zhuǎn)基因棉花技術(shù)的研發(fā)背景、發(fā)展歷程、應(yīng)用現(xiàn)狀、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、存在的挑戰(zhàn)與問題以及未來發(fā)展趨勢(shì)等多個(gè)方面進(jìn)行闡述，以期為讀者提供一個(gè)清晰、全面的視角，理解轉(zhuǎn)基因棉花在中國的發(fā)展歷程及其對(duì)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推動(dòng)作用。通過本文的梳理和分析，我們期望能夠?yàn)橹袊r(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和轉(zhuǎn)基因技術(shù)的合理應(yīng)用提供有益的參考和啟示。二、中國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)歷程中國轉(zhuǎn)基因棉花的研發(fā)歷程可謂是一部波瀾壯闊的科技創(chuàng)新史。自上世紀(jì)末開始，我國農(nóng)業(yè)科技工作者就緊跟世界轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展的步伐，開始了對(duì)轉(zhuǎn)基因棉花的探索和研究。經(jīng)過二十年的不懈努力，我國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)已經(jīng)取得了舉世矚目的成就。早在1990年代初期，我國的轉(zhuǎn)基因棉花研究還處于起步階段，主要依賴國外的轉(zhuǎn)基因技術(shù)和種質(zhì)資源。然而，隨著國家對(duì)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的重視和支持力度的加大，我國的轉(zhuǎn)基因棉花研究逐漸進(jìn)入了自主研發(fā)的新階段。進(jìn)入21世紀(jì)，我國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)迎來了快速發(fā)展的黃金時(shí)期?？蒲袌F(tuán)隊(duì)通過基因克隆、轉(zhuǎn)化和鑒定等一系列關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，成功培育出了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因棉花品種。這些品種不僅具有抗蟲、抗病、抗旱等多重優(yōu)良性狀，而且產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)，極大地提升了我國棉花的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。與此我國還建立了完善的轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，確保了轉(zhuǎn)基因棉花的安全性和可控性。通過嚴(yán)格的試驗(yàn)示范和推廣應(yīng)用，轉(zhuǎn)基因棉花在我國棉花生產(chǎn)中的應(yīng)用面積不斷擴(kuò)大，為我國棉花產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了新的活力。回顧二十年的發(fā)展歷程，我國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)取得了令人矚目的成就。然而，面對(duì)全球轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)和新挑戰(zhàn)，我們?nèi)孕璞３智逍训念^腦和堅(jiān)定的信心，繼續(xù)加強(qiáng)轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)工作，為實(shí)現(xiàn)我國棉花產(chǎn)業(yè)的持續(xù)繁榮和國家的糧食安全做出更大的貢獻(xiàn)。三、中國轉(zhuǎn)基因棉花的應(yīng)用效果中國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)應(yīng)用的二十年，不僅標(biāo)志著我國農(nóng)業(yè)科技的創(chuàng)新突破，更在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中展現(xiàn)出了顯著的應(yīng)用效果。轉(zhuǎn)基因棉花的推廣和應(yīng)用，極大地提升了我國棉花的產(chǎn)量和質(zhì)量，為農(nóng)民帶來了實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也為我國紡織業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的原料保障。轉(zhuǎn)基因棉花顯著提高了棉花的產(chǎn)量。通過導(dǎo)入抗蟲、抗病等基因，轉(zhuǎn)基因棉花在減少病蟲害損失的同時(shí)，增強(qiáng)了棉花的抗逆性，使其在各種環(huán)境條件下都能保持較高的產(chǎn)量。這不僅提高了農(nóng)民的收入，也增強(qiáng)了我國棉花產(chǎn)業(yè)的國際競(jìng)爭(zhēng)力。轉(zhuǎn)基因棉花改善了棉花的質(zhì)量。轉(zhuǎn)基因棉花在纖維長度、強(qiáng)度、色澤等方面都有顯著的提升，使得棉花更適合于高端紡織品的生產(chǎn)。這不僅提升了我國紡織品的品質(zhì)，也拓寬了棉花的市場(chǎng)應(yīng)用空間。再次，轉(zhuǎn)基因棉花的應(yīng)用降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。由于轉(zhuǎn)基因棉花具有較強(qiáng)的抗逆性，農(nóng)民在種植過程中可以減少農(nóng)藥和化肥的使用量，從而降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。這不僅有利于農(nóng)民的增收，也有利于農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。轉(zhuǎn)基因棉花的應(yīng)用推動(dòng)了我國農(nóng)業(yè)科技的進(jìn)步。轉(zhuǎn)基因棉花的研發(fā)和應(yīng)用，不僅提高了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科技水平，也促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)科研人員的技術(shù)創(chuàng)新能力的提升。這對(duì)于我國農(nóng)業(yè)的長期發(fā)展具有重要的意義。中國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)應(yīng)用的二十年，為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。未來，隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，相信我國轉(zhuǎn)基因棉花的應(yīng)用效果會(huì)更加顯著，為我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展注入新的活力。四、中國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)應(yīng)用的挑戰(zhàn)與對(duì)策在過去的二十年中，中國的轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)應(yīng)用取得了顯著的進(jìn)展，然而，隨著技術(shù)的深入發(fā)展和社會(huì)對(duì)生物技術(shù)的日益關(guān)注，也面臨著一系列的挑戰(zhàn)。公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的認(rèn)知和理解程度不足，導(dǎo)致一些不必要的擔(dān)憂和誤解。這在一定程度上影響了轉(zhuǎn)基因棉花的市場(chǎng)接受度和推廣速度。因此，加強(qiáng)科普教育，提高公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的科學(xué)認(rèn)知，是當(dāng)前急需解決的問題。轉(zhuǎn)基因棉花在生態(tài)環(huán)境中的長期影響也需要深入研究和評(píng)估。盡管現(xiàn)有的科學(xué)研究表明，轉(zhuǎn)基因棉花對(duì)環(huán)境的影響是有限的，但隨著種植規(guī)模的擴(kuò)大和種植年限的延長，可能出現(xiàn)的新問題仍需要密切關(guān)注和研究。轉(zhuǎn)基因棉花的研發(fā)和應(yīng)用也面臨著技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)需求的雙重挑戰(zhàn)。一方面，需要持續(xù)投入研發(fā)，提高轉(zhuǎn)基因棉花的抗蟲、抗病性能，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)量和品質(zhì)；另一方面，也需要密切關(guān)注市場(chǎng)需求的變化，及時(shí)調(diào)整研發(fā)方向，滿足市場(chǎng)的多樣化需求。一是加強(qiáng)科普教育，提高公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的認(rèn)知和理解。通過舉辦科普講座、編寫科普讀物、開展網(wǎng)絡(luò)科普活動(dòng)等方式，向公眾普及轉(zhuǎn)基因技術(shù)的基本原理、發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域和安全性評(píng)估等方面的知識(shí)，消除不必要的擔(dān)憂和誤解。二是加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確保轉(zhuǎn)基因棉花對(duì)生態(tài)環(huán)境的安全。建立健全生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，定期對(duì)轉(zhuǎn)基因棉花的種植區(qū)域進(jìn)行生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決可能出現(xiàn)的問題。三是持續(xù)投入研發(fā)，提高轉(zhuǎn)基因棉花的綜合性能。通過技術(shù)創(chuàng)新和品種改良，提高轉(zhuǎn)基因棉花的抗蟲、抗病性能，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)量和品質(zhì)，滿足市場(chǎng)的多樣化需求。四是加強(qiáng)政策引導(dǎo)和市場(chǎng)監(jiān)管，推動(dòng)轉(zhuǎn)基因棉花產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。制定和完善相關(guān)法律法規(guī)和政策措施，規(guī)范轉(zhuǎn)基因棉花的研發(fā)、生產(chǎn)、加工、銷售和使用等環(huán)節(jié)，保障消費(fèi)者的權(quán)益和安全。加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管，打擊非法種植和銷售轉(zhuǎn)基因棉花的行為，維護(hù)市場(chǎng)秩序和公平競(jìng)爭(zhēng)。雖然中國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)應(yīng)用面臨著一些挑戰(zhàn)，但只要我們采取科學(xué)的態(tài)度和有效的對(duì)策，加強(qiáng)科普教育、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、持續(xù)投入研發(fā)以及政策引導(dǎo)和市場(chǎng)監(jiān)管等方面的工作，就一定能夠推動(dòng)轉(zhuǎn)基因棉花產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，為我國農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展和國家糧食安全做出更大的貢獻(xiàn)。五、未來展望在過去的二十年里，中國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)應(yīng)用取得了顯著的成就，對(duì)于提高棉花產(chǎn)量、改善品質(zhì)、減少農(nóng)藥使用等方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。然而，未來的道路仍然充滿挑戰(zhàn)和機(jī)遇。隨著全球氣候變化和生態(tài)環(huán)境壓力的不斷增大，轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)需要更加注重環(huán)境友好性和生態(tài)可持續(xù)性。通過研發(fā)新型轉(zhuǎn)基因技術(shù)，降低農(nóng)藥和化肥的使用量，減少對(duì)環(huán)境的污染，是實(shí)現(xiàn)棉花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，轉(zhuǎn)基因棉花的研究和應(yīng)用領(lǐng)域也將進(jìn)一步拓展。例如，通過利用基因編輯技術(shù)等新型生物技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)棉花基因組的精準(zhǔn)編輯和改良，有望培育出更加高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病的轉(zhuǎn)基因棉花新品種。隨著國內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)棉花品質(zhì)要求的不斷提高，轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)還需要注重提高纖維品質(zhì)、色澤、柔軟度等方面的性能。通過優(yōu)化轉(zhuǎn)基因技術(shù)和基因組合，培育出更加符合市場(chǎng)需求的高品質(zhì)轉(zhuǎn)基因棉花，將有助于提升中國棉花產(chǎn)業(yè)的國際競(jìng)爭(zhēng)力。轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)還需要加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作和國際交流合作，推動(dòng)科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化。通過加強(qiáng)合作，共享資源和技術(shù)，共同應(yīng)對(duì)全球棉花產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和問題，有助于推動(dòng)中國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)更高水平的發(fā)展。中國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)應(yīng)用在未來仍然具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的潛力。通過不斷創(chuàng)新和進(jìn)步，加強(qiáng)合作和交流，我們有信心實(shí)現(xiàn)中國棉花產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，為全球棉花產(chǎn)業(yè)的繁榮和發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。六、結(jié)語在回顧中國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)應(yīng)用的二十年歷程時(shí)，我們不禁為中國在這一領(lǐng)域的卓越成就感到自豪。通過不斷的科研創(chuàng)新和實(shí)際應(yīng)用，中國轉(zhuǎn)基因棉花不僅提高了產(chǎn)量，還增強(qiáng)了抗蟲、抗病等能力，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。然而，我們也必須清醒地認(rèn)識(shí)到，轉(zhuǎn)基因技術(shù)在全球范圍內(nèi)仍面臨著諸多爭(zhēng)議和挑戰(zhàn)。為了確保轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全、有效和可持續(xù)發(fā)展，我們需要繼續(xù)加強(qiáng)科研力度，嚴(yán)格遵循科學(xué)規(guī)范和法律法規(guī)，加強(qiáng)監(jiān)管和風(fēng)險(xiǎn)管理，確保轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全可控。展望未來，我們相信，在中國政府和科研人員的共同努力下，轉(zhuǎn)基因技術(shù)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為農(nóng)業(yè)、生態(tài)、環(huán)境等領(lǐng)域的發(fā)展注入新的動(dòng)力。我們也期待社會(huì)各界能夠更加理性、客觀地看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)，共同推動(dòng)其在可持續(xù)發(fā)展中的積極應(yīng)用。中國轉(zhuǎn)基因棉花研發(fā)應(yīng)用的二十年歷程是一個(gè)不斷創(chuàng)新、不斷進(jìn)步的過程。我們期待著在未來的日子里，這一領(lǐng)域能夠取得更加顯著的成就，為人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境做出更大的貢獻(xiàn)。參考資料：美國孟山都公司把蘇云金桿菌基因插入棉花植株獲得了轉(zhuǎn)基因棉花植株，經(jīng)與農(nóng)業(yè)研究局和一些大學(xué)科學(xué)家連續(xù)兩年的田間試驗(yàn)，防治蟲害效果良好。轉(zhuǎn)基因棉花是指把其他物種中的有用基因?qū)朊藁ǖ幕蚪M后，獲得了該基因功能的棉花。1990年美國亞利桑那州試驗(yàn)田上收獲的HD-1轉(zhuǎn)基因棉的纖維質(zhì)量與Coker312的相同，但前者的纖維比后者的較粗糙，纖維長度和彈性相當(dāng)，兩種棉花都有較強(qiáng)的纖維。一項(xiàng)來自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心的研究人員的研究人員的研究提供了證據(jù)表明轉(zhuǎn)基因Bt棉花可以自己生成殺蟲劑取代噴灑殺蟲劑，促進(jìn)了昆蟲天敵回歸，為轉(zhuǎn)基因棉花及周圍的田野提供了有效的生物學(xué)蟲害防治，從而為解決農(nóng)作物病蟲害提供了更好的長期解決方案。Bt棉花（轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉，Bt即蘇云金桿菌）是一種轉(zhuǎn)基因作物，由孟山都公司研發(fā)。它自身能產(chǎn)生殺滅棉鈴蟲（Helicoverpaarmigera）的殺蟲成分。在這篇文章中，研究人員采用自然實(shí)驗(yàn)，借助中國北方農(nóng)民網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)回顧了可追溯到1990年的36個(gè)地點(diǎn)的數(shù)據(jù)。利用這一強(qiáng)大的工具，研究人員比較了Bt棉花種植前，種植期間及種植后害蟲和天敵的種群動(dòng)態(tài)。他們發(fā)現(xiàn)所有的地點(diǎn)由于減少噴灑殺蟲劑，捕食性節(jié)肢動(dòng)物種群數(shù)量增多，使得蚜蟲種群下降。研究小組還研究了實(shí)驗(yàn)Bt棉花地，發(fā)現(xiàn)不僅Bt棉花中的捕食動(dòng)物種群較高，在周圍的花生和大豆地中也相應(yīng)增高，表明其增加天敵的益處也覆蓋到了鄰近作物。生態(tài)系統(tǒng)中更多的天敵有助于長期控制蟲害避免了通常在噴灑殺蟲劑后出現(xiàn)抗性害蟲爆發(fā)。捕食動(dòng)物的適應(yīng)性強(qiáng)，可以廣泛分布，捕食幾種不同的害蟲，提供了天然的生物蟲害控制。孟山都公司研究用的材料是蘇云金桿菌的不同菌株HD-1和HD-73基因和商業(yè)棉花Coker312，這是第一代Bt-Cotton產(chǎn)品。后又開發(fā)出第二代Bt-Cotton產(chǎn)品BollgardII。孟山都公司與美國農(nóng)業(yè)局和大學(xué)的科學(xué)家進(jìn)行協(xié)作，1990年選擇了7個(gè)點(diǎn)，1991年6個(gè)點(diǎn)，對(duì)這種轉(zhuǎn)基因棉花作了戶外對(duì)照試驗(yàn)，幾乎消滅了煙青蟲、棉鈴蟲等害蟲。1990年試驗(yàn)結(jié)果表明，蘇云金桿菌棉花植株的蟲害損失不到1%，比噴灑農(nóng)藥的常規(guī)植株的蟲害還小。1991年是重復(fù)試驗(yàn)，試驗(yàn)了來自4個(gè)轉(zhuǎn)基因系的12萬棵蘇云金桿菌棉花植株，結(jié)果也令人相當(dāng)滿意。1990年美國亞利桑那州試驗(yàn)田上收獲的HD-1轉(zhuǎn)基因棉的纖維質(zhì)量與Coker312的相同，但前者的纖維比后者的較粗糙，纖維長度和彈性相當(dāng)，兩種棉花都有較強(qiáng)的纖維。孟山都公司正在與5家種子公司協(xié)作，把蘇云金桿菌菌株與種子公司的最佳棉花進(jìn)行逆代雜交，以改進(jìn)棉纖維質(zhì)量。自上個(gè)世紀(jì)90年代以來，由于棉鈴蟲在我國大部分棉區(qū)持續(xù)性大發(fā)生或爆發(fā)，給棉花生產(chǎn)帶來了巨大的威脅，棉農(nóng)談“蟲”色變，僅1992年一年即造成直接經(jīng)濟(jì)損失60多億元，間接損失超過100億元，對(duì)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了很大影響。同時(shí)由于棉鈴蟲的大爆發(fā)，防蟲治蟲使棉花的生產(chǎn)成本增加，植棉的比較效益降低。我國“抗蟲棉”研究在“七五”期間開始進(jìn)行，“八五”期間，在“863”計(jì)劃資助下，人工合成的CryIA(b)和CryIA(c)殺蟲基因?qū)胛覈藁ㄖ髟云贩N獲得成功，成為繼美國之后，第二個(gè)擁有自主研制抗蟲棉的國家?！熬盼濉遍_始，“抗蟲棉”的研究又被國家“863”計(jì)劃立為重大項(xiàng)目，進(jìn)一步開展單價(jià)基因、雙價(jià)基因及多價(jià)基因抗蟲棉的研究，同時(shí)還將根據(jù)現(xiàn)有單價(jià)抗蟲棉可能存在的棉鈴蟲產(chǎn)生抗性的問題，在生產(chǎn)中使用的持久性問題，環(huán)境釋放的安全性問題，遺傳分離與穩(wěn)定性問題等作深入的研究。培育持久性雙價(jià)抗蟲棉或既抗鱗翅目又抗同翅目害蟲的多價(jià)抗蟲棉，使之產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)用于棉花生產(chǎn)，以解決棉花害蟲給棉花生產(chǎn)帶來的巨大損失，減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量，保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡。國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉已有多個(gè)品種通過審定。1998年5月和7月，GK95－1和GK-1分別通過品種審定，被定名為“晉棉26號(hào)”和“國抗1號(hào)”。1999年1月，GK－12也在山東省通過品種審定，被定名為“國抗12號(hào)”。2000年11月，GK22通過江蘇省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，定名為“國抗22號(hào)”。2001年年初，GK19通過新疆維吾爾自治區(qū)品種審定委員會(huì)審定。2001年3月，SGK321通過河北省品種審定委員會(huì)審定，并于2002年1月27日通過了國家抗蟲棉品種審定，成為國內(nèi)惟一通過品種審定的雙價(jià)抗蟲棉品種，也是世界上第一個(gè)通過品種審定的雙價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉新品種。在此之前，SGK321已經(jīng)通過了農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全性評(píng)價(jià)，并獲準(zhǔn)在晉、冀、魯、豫、皖進(jìn)行了商品化生產(chǎn)。綜合2000－2001年兩年國家組織的生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果：SGK321早熟性明顯優(yōu)于其他品種，生育期僅128天，植株較高，株型緊湊，透光性好，抗蟲性突出。葉片大小適中，葉色較深，莖桿堅(jiān)韌，前中期長勢(shì)強(qiáng)，后期長勢(shì)一般，整齊性好，開花結(jié)鈴集中，吐絮暢，衣分高，豐產(chǎn)性好。果枝始節(jié)位8，霜前花率8%，株高0厘米，鈴重17克，衣分8%。霜前皮棉畝產(chǎn)4公斤，相當(dāng)于對(duì)照抗蟲雜交種（第一年為中棉所29，第二年為中棉所38）的4%。纖維品質(zhì)：顏色潔白，平均長度為2毫米，比強(qiáng)度4厘牛/特克斯，馬克隆值8。除了轉(zhuǎn)基因抗病、抗蟲棉的研究外，我國還進(jìn)行其他方面的轉(zhuǎn)基因研究，由中國科學(xué)家陳曉亞教授為首發(fā)明的動(dòng)物角蛋白轉(zhuǎn)基因棉花，即將兔、羊毛的角蛋白轉(zhuǎn)棉花纖維中，已獲國家專利。將動(dòng)物角蛋白基因?qū)朊蘩w維中，使之特異表達(dá)，從而使棉纖維得以改良，具有光澤好，手感柔軟，彈性好，保暖性強(qiáng)等特性，既保留了傳統(tǒng)棉花的天然本質(zhì)，又具有了兔、羊毛的品質(zhì)。在迄今發(fā)展起來的棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)中，農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化應(yīng)用最為廣泛。自1987年Umbeck等通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法成功獲得坷字棉轉(zhuǎn)基因植株后，農(nóng)桿菌介導(dǎo)法逐漸成為國際上最普遍的轉(zhuǎn)化手段，并且取得很大進(jìn)展。中國農(nóng)科院棉花研究所成功建立了20多個(gè)棉花品種的高效、穩(wěn)定的規(guī)?；D(zhuǎn)化體系，實(shí)現(xiàn)了流水線操作，建立了高效、工廠化的棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)體系。盡管農(nóng)桿菌介導(dǎo)法是理論和實(shí)踐都較為完善的一種轉(zhuǎn)化技術(shù)，且已被廣泛用于雙子葉植物的轉(zhuǎn)化，但該方法受宿主基因型范圍的限制，很多優(yōu)良品種(系)很難以此法進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并且轉(zhuǎn)化程序煩瑣復(fù)雜?；ǚ酃芡ǖ擂D(zhuǎn)化法雖然沒有基因型、種屬控制，但其轉(zhuǎn)化技術(shù)不太完善，對(duì)轉(zhuǎn)化機(jī)制缺乏系統(tǒng)的研究，常局限于開花期才能應(yīng)用。因此，需要發(fā)展出有效的基因轉(zhuǎn)化方法。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所葉武威等人在2013年開發(fā)出一種棉花的基因槍活體快速轉(zhuǎn)化方法，通過第三代便攜式基因槍和優(yōu)化轉(zhuǎn)化的參數(shù)使活體轉(zhuǎn)化時(shí)對(duì)花蕾和花粉形成微創(chuàng)傷，大大縮短了獲得轉(zhuǎn)基因植株的周期。該方法包括如下步驟:(1)利用基因槍轟擊的方法，將含有外源基因的載體轟入父本棉花的花粉中;(2)將基因槍轟擊后的父本花粉授粉到活體母本棉花中;(3)授粉后的母本棉花所結(jié)的種子便是轉(zhuǎn)基因棉花種子，實(shí)現(xiàn)了棉花的基因轉(zhuǎn)化。此方法無需組織培養(yǎng)步驟，直接在活體棉花上便實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)化，實(shí)用、易操作、不依賴組織培養(yǎng)、穩(wěn)定性好。巴基斯坦國內(nèi)已開展轉(zhuǎn)基因棉花種子生產(chǎn)工作，另外，巴方正在和美國孟山都(Monsanto)公司洽談10億美元轉(zhuǎn)基因棉花種子的購銷合同。據(jù)悉，巴基斯坦棉花種植總面積為800萬英畝，現(xiàn)有轉(zhuǎn)基因棉花種植面積約270萬英畝，目標(biāo)是使轉(zhuǎn)基因棉花種植面積要達(dá)到棉花種植總面積的60%，預(yù)計(jì)棉花產(chǎn)量將因此提高40%。據(jù)亞太地區(qū)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)聯(lián)盟（APCoAB）的新報(bào)告，2008-2009年，印度的轉(zhuǎn)基因棉花種植面積達(dá)到760萬公頃，占印度棉花總面積近81%。APCoAB是亞太地區(qū)農(nóng)業(yè)研究協(xié)會(huì)（APAARI）的一個(gè)項(xiàng)目。報(bào)告說，35個(gè)以上的種子公司和公共部門從事發(fā)展轉(zhuǎn)基因棉花，轉(zhuǎn)基因棉花雜交種用于商業(yè)品種數(shù)已超過600個(gè)。印度農(nóng)業(yè)研究理事會(huì)——一個(gè)公共研究機(jī)構(gòu)——已發(fā)布第一個(gè)真正的新品種。根據(jù)該報(bào)告，這為農(nóng)民提供了個(gè)機(jī)會(huì)，可在不失去轉(zhuǎn)基因的效果的同時(shí)保護(hù)自己的種子。經(jīng)過農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全委員會(huì)評(píng)審，農(nóng)業(yè)部1997年首次批準(zhǔn)了轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花商業(yè)化種植。此后，我國科學(xué)家對(duì)不同棉區(qū)大面積種植抗蟲棉后對(duì)農(nóng)田生態(tài)和自然環(huán)境的影響進(jìn)行了連續(xù)10多年跟蹤監(jiān)測(cè)，積累了大量第一手資料，得出了幾個(gè)明確的（一）在全國范圍內(nèi)有效控制了棉鈴蟲和紅鈴蟲的危害。棉鈴蟲和紅鈴蟲是我國棉花生產(chǎn)的主要害蟲，以往棉農(nóng)防治棉鈴蟲一年需要打藥10次到20次，大量用藥導(dǎo)致農(nóng)民成本提高，收益減少，人畜中毒，環(huán)境污染，天敵減少，害蟲對(duì)農(nóng)藥產(chǎn)生抗藥性等一系列問題。種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉之后，品種本身就具有良好的抗蟲效果，一般只需要打藥2次到5次，就能有效控制這兩種主要害蟲，不僅棉花上農(nóng)藥用量減少達(dá)70%以上，而且大豆/玉米/花生上棉鈴蟲的數(shù)量也顯著減少。（二）為天敵和益蟲提供了良好的環(huán)境條件，農(nóng)田生物多樣性更加豐富。由于減輕了農(nóng)藥對(duì)害蟲天敵和有益昆蟲的傷害，瓢蟲/草蛉/蜘蛛和寄生蜂等害蟲天敵和有益昆蟲的數(shù)量成幾倍到幾百倍的增加，抗蟲棉田及其周邊生物多樣性更加豐富多樣，有利于農(nóng)田環(huán)境保護(hù)。（三）發(fā)展了配套的害蟲綜合治理技術(shù)。隨著主要害蟲得到有效控制和農(nóng)藥用量顯著減少，次要害蟲種群數(shù)量發(fā)生了變化，主要表現(xiàn)為蚜蟲數(shù)量減少，盲蝽象數(shù)量增加。圍繞抗蟲棉的栽培管理，及時(shí)滅除雜草和轉(zhuǎn)主寄主，合理使用低毒農(nóng)藥，可以確保棉花豐收。轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是解決棉鈴蟲危害的有效手段，在我國已經(jīng)取得了巨大成功。李付廣說：“本課題的研發(fā)將使抗蟲棉的產(chǎn)量、適應(yīng)性等更上一層樓，同時(shí)，建立的高效規(guī)?；D(zhuǎn)基因技術(shù)體系也為其它棉花功能基因或調(diào)控基因的驗(yàn)證提供了保障?！闭n題組還對(duì)獲得的新品種進(jìn)行推廣生產(chǎn)。在河南、山東、浙江、安徽、山西、陜西等省累計(jì)推廣1000多萬畝，項(xiàng)目實(shí)施期間，其中中棉所41累計(jì)推廣810萬畝，中棉所45也已成為我國的棉花主栽品種；獲得的抗病新品系也為解決黃萎病長期為害提供了新的育種材料。從經(jīng)濟(jì)效益來看，根據(jù)通常的方法計(jì)算，種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉每畝比對(duì)照可平均增產(chǎn)5千克皮棉，按10元/千克計(jì)，每畝可增收75元；每畝減少農(nóng)藥投入50元、減少人工投入計(jì)工費(fèi)30元，也就是說，推廣轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，每畝可增收節(jié)支155元。轉(zhuǎn)基因作物存在后遺癥，出現(xiàn)了變種的蟲子和草。以棉花為例，中美兩國科學(xué)家對(duì)轉(zhuǎn)基因棉花跟蹤七年的調(diào)查表明，孟山都公司的轉(zhuǎn)基因棉花的優(yōu)勢(shì)在第三年發(fā)生逆轉(zhuǎn)，不僅產(chǎn)量下降，使用農(nóng)藥等農(nóng)化產(chǎn)品的數(shù)量也大幅度上升。轉(zhuǎn)基因棉籽粕大量直接進(jìn)入飼養(yǎng)業(yè)。轉(zhuǎn)基因棉籽并沒類似轉(zhuǎn)基因水稻做BT蛋白的表達(dá)抑制。轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種植面積在我國逐年增加,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,但存在的抗性單缺乏品質(zhì)改良品種以及市場(chǎng)監(jiān)管混亂等問題,嚴(yán)重影響了我國棉業(yè)的健康發(fā)展。所以必須加快轉(zhuǎn)基因育種,由第一代的簡(jiǎn)單抗病、抗蟲性等單性狀改良到第二代復(fù)合性狀和品種品質(zhì)改良。此外必須加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管,一方面我國法規(guī)有待進(jìn)部完善,如增加相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和參照指標(biāo),加強(qiáng)處罰力度;另一方面需要增加安全監(jiān)管的投入,使轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究與安全監(jiān)管并重。盲蝽是盲蝽科（Miridae）一些昆蟲的統(tǒng)稱，以前在中國北方只是一種數(shù)量較少、危害并不嚴(yán)重的害蟲。但是，研究人員發(fā)現(xiàn)自從1997年以來它們的數(shù)量增加了12倍。“盲蝽為北方地區(qū)的主要害蟲。”吳孔明說，“它們的數(shù)量大量增加與大規(guī)模種植Bt轉(zhuǎn)基因棉花有很大的關(guān)系?！眳强酌骱退耐峦茰y(cè)盲蝽種群數(shù)量的激增與引進(jìn)Bt轉(zhuǎn)基因棉花之后農(nóng)田里使用廣譜殺蟲劑減少有關(guān)?！懊を韺?duì)Bt毒素并不敏感，因此當(dāng)農(nóng)民不再使用殺蟲劑后它們就開始興盛蔓延?！眳强酌髡f。他們的研究成果發(fā)表在這周的《科學(xué)》雜志上?！懊を砗兔掴徬x一樣，如果不加控制可以使棉花減產(chǎn)高達(dá)50%。”吳孔明補(bǔ)充說。這些昆蟲同樣也會(huì)對(duì)其他農(nóng)作物形成威脅，例如青豆、谷物、蔬菜和各種水果。吳孔明和他的同事正在尋找利用殺蟲劑的最有效的方式，并且他們?cè)诿尢锔浇N植害蟲喜歡吃的普通作物來減少盲蝽對(duì)棉花的損害。同時(shí)中國研究人員也在試圖開發(fā)能夠同時(shí)殺死棉鈴蟲和盲蝽的轉(zhuǎn)基因棉花品種。然而，吳孔明強(qiáng)調(diào)害蟲防控必須保持整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的視野?！稗D(zhuǎn)基因作物的影響必須在環(huán)境水平上進(jìn)行評(píng)估，考慮到不同生物物種的生態(tài)環(huán)境上的投入。”他說，“這是確保它們的可持續(xù)性應(yīng)用的方法?！痹谶^去的二十年中，轉(zhuǎn)基因技術(shù)在中國棉花產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用經(jīng)歷了從無到有，再到蓬勃發(fā)展的過程。這一新興的農(nóng)業(yè)技術(shù)為中國棉花的產(chǎn)量和質(zhì)量帶來了巨大的提升，同時(shí)也為中國的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在20世紀(jì)90年代，中國開始了轉(zhuǎn)基因棉花的研發(fā)工作。那時(shí)候，科學(xué)家們主要致力于基因克隆和篩選，尋找對(duì)棉花產(chǎn)量和品質(zhì)有積極影響的基因。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，2001年，中國成為世界貿(mào)易組織（WTO）的成員國，這進(jìn)一步推動(dòng)了中國轉(zhuǎn)基因棉花的研發(fā)和應(yīng)用。到了2009年，中國農(nóng)業(yè)部門開始大力推廣轉(zhuǎn)基因棉花。這種棉花具有抗蟲和抗病的特點(diǎn)，對(duì)于提高棉花產(chǎn)量和品質(zhì)起到了重要的作用。在此期間，中國的科研院所和企業(yè)紛紛加入到轉(zhuǎn)基因棉花的研發(fā)和推廣中，取得了一系列顯著的成果。例如，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所（中棉所）研發(fā)的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，已經(jīng)達(dá)到了商業(yè)化推廣的水平。目前，中國轉(zhuǎn)基因棉花已經(jīng)進(jìn)入了推廣應(yīng)用的階段。眾多科研院所和企業(yè)通過不斷的研發(fā)和創(chuàng)新，使得轉(zhuǎn)基因棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)都得到了顯著提高。同時(shí)，隨著消費(fèi)者對(duì)轉(zhuǎn)基因作物的認(rèn)知不斷提高，轉(zhuǎn)基因棉花的接受度也逐漸增強(qiáng)。展望未來，隨著科技的不斷發(fā)展，轉(zhuǎn)基因棉花的優(yōu)勢(shì)將會(huì)更加明顯。通過基因編輯技術(shù)，科學(xué)家們可以更加精準(zhǔn)地改良棉花的性狀，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。隨著全球氣候變化的趨勢(shì)日益明顯，抗旱、抗寒等性狀的轉(zhuǎn)基因棉花也將成為研究重點(diǎn)。