新型抗广谱性除草剂草甘膦转基因油菜的创制及其鉴定

李杰华 端 群 史明涛 吴潞梅 柳 寒 林拥军吴高兵 范楚川,* 周永明,*

1 华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室, 湖北武汉 430070; 2 浙江省农业科学院, 浙江杭州 310021; 3 华中农业大学植物科学技术学院, 湖北武汉 430070

油菜是我国重要的油料作物, 常年种植面积约700多万公顷, 菜籽油占国产油料作物产油量的55%以上, 是国产食用植物油的第一大来源, 在维护国家食用油供给安全战略中居于核心地位[1]。杂草危害是造成油菜减产的主要因素。杂草与油菜竞争水、肥等生存资源, 影响油菜正常生长发育, 可导致产量平均下降15.8%, 严重时可达50%以上[2]。油菜田间杂草可通过人工除草和施用化学除草剂防治。人工除草耗工耗力, 大幅增加了田间用工成本、制约了油菜的机械化规模化种植, 导致生产效率和农民收益降低; 培育抗除草剂油菜新品种是油菜机械化、规模化种植的必要配套措施, 可解决大田除草的问题, 有效降低生产成本。

草甘膦是一种非选择性除草剂, 其作用靶标为莽草酸路径中的关键酶5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶(5-enolpyruvyl-shikimate-3-phosphate synthase, EPSPS); 通过抑制 EPSPS的活性, 阻断莽草酸途径, 导致植物芳香族氨基酸(色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸)的生物合成受到抑制和莽草酸在植物体内过量积累, 最终引起植物体内代谢混乱和植物死亡[3]。作为应用最为广泛的广谱性除草剂之一, 草甘膦具有除草效率高、成本低、生态风险小等优势。在2015年全球农药市场调查中, 草甘膦以49.65亿美元的销售额位居除草剂销售额榜首[4]。……