20世纪90年代初，为解决棉铃虫危害问题，在″863″等国家项目的资助下，郭三堆研究员带领团队，经过十多年的努力，成功研制了国产转基因Bt棉并大面积生产应用。国产Bt棉花的研制，不仅实现了自主知识产权转基因棉花从″0″到″1″的突破，而且打破了″美国抗虫棉″在中国的技术垄断，成为世界上第二个研制出Bt棉的国家。至今，国产Bt棉花三十年来所创造的社会、经济、生态价值已经超过千亿元，对棉花产业的可持续发展做出了巨大贡献。此外，国产Bt棉花的研发和产业化也为中国其他转基因农作物的研制、安全性评价、产业化积累了丰富的经验，其科技贡献远超过所产生的经济价值。
近期，中国农业科学院生物技术研究所梁成真团队联合华中农业大学金双侠团队在《Plant Biotechnology Journal》发表了题为″Three Decades of China's Bt Cotton: Achievements and Insights″的综述文章，系统全面梳理国产抗虫棉在研发与产业化过程中的8点经验与6项成就，并提出转基因农作物研发与产业化的3条关键启示。
具体内容概述如下：
中国Bt棉的成功为转基因农作物的研制和应用提供了八条关键经验，这些经验不仅为中国Bt棉的成功提供了坚实基础，也为全球棉花产业的发展提供了有益借鉴。
1）以市场需求为导向。聚焦市场对高质量棉花的迫切需求，确保科研工作与实际农业生产紧密结合。
2）以生产应用为目标。始终围绕生产应用为研究目标，推动科研成果转化，并为棉花产业的可持续发展提供科技支撑。
3）以多维度自主研发与创新为核心。研发团队通过持续改进与创新，优化分子设计育种技术，提高抗虫棉的稳定性和效能；同时在种植、管理和加工等环节推进技术革新，全面提升棉花产业的竞争力。
4）建立紧密的联合研发机制。通过跨部门的协同研发模式，促进科研机构、企业和政府部门之间的紧密合作，形成强大的研发合力。
5）完善的资源和数据共享体系。通过利用完善的研究数据和棉花资源共享体系，促进不同研究群体之间信息交流，加快了Bt棉花研发和产业化的进展。
6）系统的环境监测与风险评估。建立和完善Bt棉生产过程中环境监测与风险评估体系，确保了Bt棉的种植不会对环境造成负面影响，同时也为政策制定提供了科学依据。
7）稳定的国家政策和专项支持。国家层面建立Bt棉研发长远规划，并通过稳定的专项资金支持，保障了中国Bt棉的快速发展。
8）灵活、高效且适应性强的管理策略。建立灵活高效、适应性强的管理框架，明确每项技术进步的所有权与使用权，促进各方利益相关者的有效协调与合作，保护研究人员和参与者的利益。
图1 中国Bt基因表达载体及中美Bt蛋白3D结构
图2 中国单价与双价Bt棉花杀虫活性及不同棉花生育期Bt蛋白表达量
中国Bt棉商业化应用对棉花产业的可持续发展做出了六项重大贡献，这些成就不仅证明了中国Bt棉技术的有效性，也为全球农业可持续发展提供了宝贵的经验和模式。
1）有效控制棉铃虫危害，保障棉花稳产与增产。
2）减少农药使用、降低环境污染，降低生产成本，促进棉花产业的可持续发展。
3）在抗虫性状基础上，通过高产Bt品种的持续迭代，降低虫害损失，显著提升棉花单产。
4）通过降低农药使用和劳动投入、提升产量，显著增加棉农经济收入。
5）通过国际合作在巴基斯坦、澳大利亚、印度等国家推广应用中国Bt棉，提升了国际影响力。
6）Bt棉形成的成熟技术为其他转基因作物的研发、安全性评估、品种培育和推广应用奠定基础，加速中国转基因农作物产业化进程。
图3 中国Bt棉花产业化对棉花增产做出了巨大贡献
中国Bt棉的成功为棉花生物育种的发展提供了三点启示，这些启示既指明了中国棉花产业未来的发展方向，也为全球农业生物技术的进步提供了参考。
1）促进新型棉花种质的研制与商业化。通过不断的科研投入和技术创新，培育出抗虫、耐除草剂等更多具有优良特性的新品种，满足市场对高品质棉花的需求，推动棉花产业可持续持续发展。
2）加速现代生物技术在棉花育种中的应用。基因编辑、全基因组选择等先进技术的应用，可以提高育种效率，缩短育种周期，并加速科研成果向生产力的转化，从而带来棉花育种的革命性变革。
3）加强棉花基础研究并扩大其潜在应用。深化对棉花细胞质雄性不育等三系机理的认识，发掘棉花三系的新功能和新用途，提高棉花产业的附加值。
图4 中美Bt棉花在中国种植面积对比图
中国Bt棉成功开启了中国农业基因工程的新篇章，利用中国Bt棉获得的经验教训，加速了中国在抗虫、耐除草剂玉米、大豆、棉花、苜蓿等生物育种领域的发展。同时中国转基因农作物的大面积推广应用，也为全球转基因作物的商业化进程做出了重要贡献。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.70641
来源: 公众号：植物生物技术Pbj
