近日,中國農業科學院生物技術研究所的科研人員成功培育出高抗低殘留抗草甘膦除草劑棉花新品系。
該所科研人員將從草甘膦嚴重污染土壤微生物中克隆到的兩個關鍵的抗草甘膦基因GR79EPSPS和GAT進行植物偏愛性密碼子改造,構建僅含GR79EPSPS或GAT單基因和同時含有雙基因的植物表達載體,而GR79EPSPS和GAT基因對草甘膦的抗性顯著高于GR79EPSPS或GAT單基因煙草,并利用農桿菌介導法將GR79EPSPS-GAT雙基因載體轉化棉花,采用多種分子檢測手段,獲得含有一個和兩個EPSPS-GAT表達盒插入的轉基因棉花GGCO2和GGCO5。濃度耐受性測定表明,GGCO轉基因棉花在田間可耐受5倍于生產用草甘膦除草劑的濃度,且生長發育和農藝性狀不受影響。由于GAT可以快速乙酰化草甘膦次級胺基團,生成對植物和動物的乙酰草甘膦,因此噴施草甘膦5天后,與GR79EPSPS單基因抗草甘膦棉花相比,GGCO雙基因棉花草甘膦殘留量降低了81%-89%。
經田間測算結果表明,與傳統利用栽培措施除草相比,種植GGCO轉基因棉花每畝可節約成本150-200元,顯著降低了棉花的生產成本。目前,GGCO2和多個抗蟲棉配組獲得40多個抗蟲和抗草甘膦雙抗新品系,為我國抗除草劑棉花新品種的培育提供了豐富的種質資源。