研究表明,转基因马铃薯可以帮助减少高达90%的农药使用量

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一项新的研究表明,一种经过基因改造以抵抗马铃薯枯萎病的马铃薯品种可以帮助减少高达90%的化学杀菌剂的使用,从而大大减少马铃薯种植对环境的影响。

由称为致病疫霉(Phytophthora infestans)的水霉菌引起的马铃薯枯萎病可以迅速消灭马铃薯作物,并且是马铃薯种植中最大的问题之一。种植者最多可以每周喷洒杀菌剂,以便将其除去。

这显然不是环境的最佳选择,因此研究人员一直在寻求另一种解决方案。

来自瓦赫宁根大学和研究所的科学家以及爱尔兰农业和食品发展局的Teagasc共同开发了一种双管齐下的方法:转基因马铃薯,以及新的病虫害管理策略,将健康作物与最少的杀菌剂使用相结合。

该研究从基于集成害虫管理的方法开始,他们称之为IPM 2.0。除了生长抗枯萎的马铃薯外,它还涉及活性病原体种群监测和“不喷洒除非”杀菌剂使用策略。

这种策略意味着农民不施用杀真菌剂,除非抗性马铃薯品种有适应马铃薯抗性的病原体感染枯萎病​​的风险。

该团队在爱尔兰和荷兰这两个着名的马铃薯种植国家使用三种马铃薯测试了他们的策略三年。

第一种是易受枯萎病影响的各种Désirée。第二种是一种名为Sarpo Mira的天然抗病品种。

第三个品种是Désirée,但是它已经用来自野生马铃薯品种的高抗性基因进行了修饰,使用了一种称为顺式发生的过程 – 其中基因被人工转移到可以常规繁殖的密切相关的生物体之间。

这允许修改更快地进行。

瓦勒宁根大学在一份新闻稿中解释说: “与现有的马铃薯育种计划相比,Cisgenesis允许在短短3年内浓缩现有的马铃薯品种,而这些育种计划需要10年或更长时间来生产新品种 。”

“除了加速繁殖过程,顺式发生比使用传统的杂交和选择方法更准确。”

马铃薯田(瓦赫宁根大学)

三种马铃薯品种采用两种方法培育:常规做法,包括每周杀菌剂喷雾; 和新的IPM 2.0方法。每种品种的第三种方法也是在没有杀真菌剂的情况下生长的 – 作为对照。

研究人员发现,即使是易感的Désirée品种,该方法也可使杀菌剂的使用量减少15%。

但是在Sarpo Mira和转基因抗性Désirée品种上,IPM 2.0方法导致杀菌剂减少80%至90%。

而且,基于国际公认的农药环境尺度,它可以测量农药对水和土壤生物以及地下水的影响,从而大大减少了对环境的影响。

在通常的做法下,农业Désirée土豆平均获得700个环境影响点。使用IPM 2.0方法,易受影响的Désirée土豆只获得了400分。

但Sarpo Mira和抗性Désirée土豆更具影响力。使用IPM 2.0种植的两种作物每个仅收集约40个点。

研究人员在他们的论文中写道: “IPM2.0控制策略的全部好处可以……只有在部署了R基因的功能性堆栈时才能享受到。”

“在这方面,顺式发育是加速’艰难繁殖’作物育种过程的重要工具,例如马铃薯能够根据欧盟关于农药可持续利用的指令优化使用IPM。最终这将有利于农民,环境和消费者。“

该论文发表在欧洲农学杂志上。

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