PDF《申报 2018 年度湖南省自然科学奖公示 自然科学奖公示》

1991 年培育成功,但它们及它们之后 本项目之前培育的转基因水稻均为常规水稻, 并不涉及两系杂交水稻亲本和两系 杂交稻. 本项目通过基因枪转化方法,将抗除草剂的 Bar 基因转入早籼稻两系恢 复系 D68 中,率先创制出了抗除草剂的早籼稻两系恢复系 Bar68,并培育出抗除 草剂杂交早稻 香125S/Bar68 .

2002 年抗除草剂的早籼稻恢复系 Bar68 和所配 抗除草剂杂交早稻 香125S/Bar68 通过湖南省科技厅组织的现场评议. 由于恢 复系 Bar68 及其所配制的杂交种香 125S/Bar68 具有除草剂抗性,它一方面方便 用它们所抗的灭生性除草剂草铵膦除草,减轻了除草劳动强度、减少了除草剂使 申报

2018 年度湖南省自然科学奖公示 用总量、 降低了除草剂残留, 另一方面消除了两系不育系在制种时遇到异常低气 温而带来的杂交种纯度不达标的风险,保证了生产用杂种一代的纯度,对控制两 系法杂交水稻的制种风险具有特殊作用, 同时还利用除草剂抗性简化了杂交种纯 度鉴定程序. 3.3 从除草剂用量、除草剂残留、杂草抗性治理、杂草稻的治理等方面入 手, 揭示了抗除草剂转基因水稻商业化种植带来的环境风险和效益, 评价了抗除 草剂转基因水稻的环境风险和效益的大小,为商业化种植抗除草剂转基因水稻 提供了决策依据. 稻田杂草种类繁多,不同杂草需要用不同的选择性除草剂来防治,所用除 草剂种类多、总量大.如果种植抗除草剂转基因水稻,只需要用它所抗的这一种 灭生性除草剂(如本研究创制的转基因水稻 Bar68 所用的灭生性除草剂草铵膦) 即可防除所有杂草, 不仅简化了除草技术,也因草铵膦的高效和低残留减少了除 草剂的使用总量和土壤中除草剂残留,具有很好的经济效益和环境效益. 抗除草剂转基因水稻对应的除草剂为草甘膦或/和草铵膦,它们低毒、低残 留,相比原来稻田常用的高残留选择性除草剂二氯喹啉酸(防除稗草) 、苄嘧磺 隆(防除阔叶杂草和莎草) 、吡嘧磺隆(防除阔叶杂草和莎草) 、氰氟草酯(防除 千金子、双穗雀稗)等更环保,减少了除草剂残留带来的环境风险. 全球稻田杂草产生的除草剂抗性至今(本成果截止时间)已发现

142 例, 其中抗乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂的

84 例、抗乙酰辅酶 A 羧化酶(ACCase) 抑制剂的

28 例、 抗光合系统 II (PSII) 抑制剂的

26 例、 抗合成生长素的

17 例、 抗脂类合成抑制剂的

5 例、 抗长链脂肪酸合成抑制剂的

3 例、抗纤维素酶抑制剂 的1例、抗类胡萝卜素合成抑制剂的

1 例、抗草甘膦的

1 例,稻田中至今没有发 现抗草铵膦的杂草, 尽管草甘膦和草铵膦的用量分别列世界第一和第二位. 因此, 只要杂草抗性治理措施得当, 稻田杂草很难产生草铵膦和草甘膦抗性,对应的转 基因抗除草剂水稻的使用年限也将大大延长.此外,在同时抗草甘膦和抗草铵膦 的转基因水稻田中交替使用草铵膦和草甘膦, 或者抗草甘膦和抗草铵膦的转基因 水稻轮作,可极大降低长期使用单一除草剂带来的杂草抗性风险.相反,如不采 用抗除草剂转基因水稻,杂草很容易对所用的水田选择性除草剂产生抗性. 杂草稻与水稻同种,至今没有一种除草剂能选择性的杀死杂草稻;

混杂在 水稻中的杂草稻只能依靠人工清除.采用抗除草剂转基因水稻,能实现杂草稻的 快速清除, 因为杂草稻不抗这些灭生性除草剂.一旦由于基因飘移使杂草稻获得 了这种除草剂抗性, 那也就是这种除草剂失效,事情又回到了需要手工清除的原 点, 但农民已经在这期间获得了方便防除杂草稻所带来的经济收益.另外还可以 用别的除草剂抗性来治理杂草稻, 如抗草铵膦和抗草甘膦的转基因水稻交替使用. 申报