轉(zhuǎn)基因玉米:有望在中國大放光芒
日期:2012-08-03 08:19:37
15世紀(jì)末到16世紀(jì)初玉米從西方傳入中國。到了明朝末年(17世紀(jì)初),玉米已經(jīng)在中國的十余省種植。
玉米能夠比較好地適應(yīng)干旱環(huán)境,它的引入對解決中國北方人民的吃飯問題起到了重要作用。
作為人類最重要的糧食作物之一,玉米也是最早采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)、轉(zhuǎn)基因種植面積最多的作物之一。和市場上全部是轉(zhuǎn)耐除草劑基因的大豆不同,轉(zhuǎn)基因玉米包括耐除草劑性狀、抗蟲性狀和多種性狀疊加的產(chǎn)品,比如孟山都公司出品的SmartStax轉(zhuǎn)基因玉米就是抗地上害蟲、地下害蟲和耐除草劑八種性狀疊加的產(chǎn)品。耐旱性狀的玉米也在積極的研發(fā)中,有望在未來一兩年內(nèi)投放市場。
轉(zhuǎn)基因技術(shù)給玉米生產(chǎn)帶來巨大潛能,這使它成為種植面積增長最快的轉(zhuǎn)基因作物,也將是未來幾年轉(zhuǎn)基因技術(shù)的最大亮點。
重要的糧食
玉米是人類種植的最重要的糧食之一。中國科學(xué)院農(nóng)業(yè)政策研究中心副研究員仇煥廣說,在現(xiàn)代,由于玉米產(chǎn)量高,淀粉含量多,成為最重要的畜牧業(yè)需求飼料。
仇煥廣表示,玉米就其生物學(xué)屬性來說,特別適合進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作。1996年,轉(zhuǎn)基因耐除草劑和抗蟲玉米開始在美國商業(yè)化種植,是最早開始商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因作物之一。根據(jù)“國際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用服務(wù)組織”(ISAAA)2011年年報顯示,玉米是美國種植面積最大的轉(zhuǎn)基因作物。
根據(jù)ISAAA提供的資料,2011年全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積的排名中轉(zhuǎn)基因玉米位列第二,種植面積達(dá)到5100萬公頃,占玉米總種植面積的32%??梢娹D(zhuǎn)基因玉米在轉(zhuǎn)基因作物中的地位也非常重要。
轉(zhuǎn)基因玉米種植面積的增長非常迅速。在2011年,轉(zhuǎn)基因玉米種植面積比上一年增加了9%,增加量有500萬公頃。這在所有的轉(zhuǎn)基因作物里是面積增長最大的?,F(xiàn)有16個國家種植轉(zhuǎn)基因玉米,有5個國家種植面積超過100萬公頃。
成效斐然
轉(zhuǎn)基因玉米為種植國家和農(nóng)民均帶來顯著收益。1996年到2010年的15年間,全球農(nóng)民種植轉(zhuǎn)基因玉米帶來的收益是217億美元,而2010年一年帶來的收益就達(dá)到50億美元。
美國玉米單產(chǎn)為每畝1250斤。轉(zhuǎn)基因玉米在美國作物產(chǎn)量中的比重已經(jīng)達(dá)到88%。隨著全球?qū)τ谑澄?、乙醇需求的不斷增長以及美國玉米出口外銷量大,轉(zhuǎn)基因玉米在美國的關(guān)注度將會持續(xù)攀升。
轉(zhuǎn)基因玉米幫助了墨西哥減少玉米進(jìn)口。墨西哥每年進(jìn)口1000萬噸的玉米,花費約25億美元。2009年,墨西哥首次開展轉(zhuǎn)基因玉米實驗,并在2010~2011年持續(xù)開展試驗,其北部各州本土生產(chǎn)的高產(chǎn)轉(zhuǎn)基因雜交玉米有望部分抵消進(jìn)口。
在阿根廷,抗蟲抗除草劑轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用,使得每公頃的種植成本減少20美元。從1998年到2009年,阿根廷轉(zhuǎn)基因玉米的種植面積從11.37萬公頃增加到317.63萬公頃,農(nóng)民的凈收益從530萬美元增加至14.22億美元。
和只有轉(zhuǎn)耐除草劑的大豆不同,現(xiàn)在已經(jīng)商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因玉米具有耐除草劑、抗蟲或者多種復(fù)合性狀的產(chǎn)品,讓農(nóng)民有更多的選擇,同時也使轉(zhuǎn)基因玉米的發(fā)展更加迅速。
截至2010年,在轉(zhuǎn)基因作物中,玉米是獲得商業(yè)種植批準(zhǔn)最多的轉(zhuǎn)基因作物,有60個品種。
根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部2009年的《美國玉米數(shù)據(jù)》(2009 US Corn Stats),2008年,在美國生產(chǎn)的121億蒲式耳(谷物、水果等容量單位,美國標(biāo)準(zhǔn)=35.238升)玉米中,轉(zhuǎn)基因玉米占種植總量的80%,而且轉(zhuǎn)基因成分不要求追蹤,不要求標(biāo)注,所以除了少量“有機(jī)”食品外,所有玉米中都混有數(shù)量不等的轉(zhuǎn)基因成分。
未來將要投產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因玉米中,最引人注目的是具有抗旱性狀的轉(zhuǎn)基因品種。孟山都公司的抗旱玉米“MON 87460”已經(jīng)在美國和智利試驗種植。在2013年之前,美國就將在從北達(dá)科他到得克薩斯州的干旱地區(qū)種植抗旱的轉(zhuǎn)基因玉米,種植面積將占該地區(qū)的8%~10%。到2015年,美國干旱地區(qū)的玉米收成將會從現(xiàn)在的每公頃5.5噸(相當(dāng)于每市畝366公斤)增長到每公頃7.5噸(相當(dāng)于每市畝500公斤)。
勢在必行
正因為轉(zhuǎn)基因玉米的種種優(yōu)良屬性,使它成為轉(zhuǎn)基因作物中的明星,在不少主要的轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)國閃現(xiàn)光芒。
根據(jù)ISAAA提供的數(shù)據(jù),2003年,菲律賓在亞洲首先引入了轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米,成為亞洲第一個種植轉(zhuǎn)基因主糧的國家,到2011年黃玉米的轉(zhuǎn)基因種植面積已經(jīng)占總種植面積的64%;2008年,埃及引入轉(zhuǎn)基因黃玉米,成為第一個種植轉(zhuǎn)基因作物的阿拉伯國家;2011年,6個歐洲國家種植了11.4萬公頃Bt玉米,這是歐洲種植的唯一供飼用和食用的轉(zhuǎn)基因作物;巴西的轉(zhuǎn)基因玉米增長也非常迅速,2010~2011年度的轉(zhuǎn)基因玉米種植面積比2009~2010年上升了50%。
對于中國來說,玉米同樣非常重要。據(jù)ISAAA的《2011年全球生物技術(shù)/轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化發(fā)展態(tài)勢》報告,中國種植了3000萬公頃的玉米,有1億個玉米種植戶,可能涉及4億人口。
但是,這些玉米卻滿足不了中國的需要。仇煥廣表示,近幾年,隨著中國人民生活水平的提高,對肉、蛋、奶的需求也大量增加,這造成了飼料的大量缺口。
2010年,中國進(jìn)口玉米150萬噸;2011年,進(jìn)口玉米175萬噸;今年預(yù)期將進(jìn)口玉米300萬噸,其中絕大多數(shù)是轉(zhuǎn)基因的。如果照此趨勢發(fā)展,到2020年缺口會達(dá)到1800到2000萬噸,如果全部進(jìn)口,可以預(yù)期將幾乎全部為轉(zhuǎn)基因玉米。
現(xiàn)在中國玉米單產(chǎn)為每畝830斤,靠傳統(tǒng)育種技術(shù)提高玉米產(chǎn)量已經(jīng)非常困難,要填實缺口,轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用勢在必行。
中國工程院院士、中國農(nóng)科院研究員范云六領(lǐng)導(dǎo)的課題組利用自主知識產(chǎn)權(quán)的植酸酶基因,通過生物技術(shù)和傳統(tǒng)育種方法相結(jié)合,成功培育出能夠產(chǎn)生出高活性植酸酶并穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因玉米,能夠大大提高磷的利用率。2009年,國家已經(jīng)批準(zhǔn)了轉(zhuǎn)植酸酶玉米的安全證書,但尚未進(jìn)入商業(yè)化種植。
仇煥廣表示,如果轉(zhuǎn)基因作物種植在中國能夠放開,玉米可能會首當(dāng)其沖。
作為轉(zhuǎn)基因近期最大的明星,轉(zhuǎn)基因玉米很可能將在中國大放光芒。