科迪华将推出基于RNA干扰的玉米根虫综合防治技术
发布日期:2022-04-07 信息来源:国科农研院

 

       3月10日,全球第二大种业集团科迪华农业科技公司(简称“科迪华”)宣布将推出下一代玉米根虫防治技术——Vorceed Enlist技术。Vorceed Enlist技术核心在于RNA干扰技术,同时结合转基因抗虫技术和耐除草剂技术,涵盖了3种地上昆虫防治模式、3种地下昆虫防治模式以及耐4种除草剂作业模式,将为农民提供更丰富的玉米根虫综合防治解决方案。这显示国际种业集团正在针对农业生产的多层次需求,开发产量、抗虫和耐除草剂多种性状聚合的新一代生物技术品种和农业生产综合解决方案,而不仅仅聚焦于单项技术的创新。

       西部玉米根虫(WCR)是玉米面临最具破坏性的害虫之一,原产于中美洲,20世纪初在美国科罗拉多州被发现,其幼虫阶段以玉米根为食,其成虫、类似甲虫的阶段则以玉米叶和玉米丝为食。一般采取轮作、杀虫剂、Bt抗虫玉米等策略来防治,但是玉米根虫对杀虫剂和Bt抗虫玉米均产生了耐药性。经济分析估计,美国每年与根虫防控和产量损失相关的成本超过20亿美元。

       针对西部玉米根虫的RNA干扰杀虫技术最早由孟山都公司(2017年被拜耳公司收购)开发,后来许可陶氏农业科技公司(与杜邦农业相关业务合并后独立成为科迪华农业科技)使用。RNA干扰杀虫技术是选用与害虫生长发育关键基因相关的小RNA片段作为药物在作物中重组表达,幼虫摄取消化含有小RNA片段的植物后,小RNA片段被释放到害虫体内,可阻止生长发育关键蛋白的合成,从而使得害虫的幼虫无法正常生长发育而死亡。

RNA干扰杀虫技术原理(Molly Darlington et al.,2022)

       RNA干扰杀虫技术并非独立使用,而是与Bt转基因抗虫技术等一起使用,才能发挥最大的抗虫效果。两家公司研发的抗虫玉米品种SmartStax PRO聚合了3种抗根虫Bt蛋白(Cry3Bb1和Cry34Ab1/Cry35Ab1)、3种抗鳞翅目害虫的Bt蛋白(Cry1F、Cry2Ab2和Cry1A.105)、1种耐草甘膦性状(cp4/epsps)以及1个DvSnf双链RNA片段,DvSnf作为RNA干扰的主角,靶向玉米根虫的Snf7基因,使其无法正常合成与生长发育相关的蛋白,从而杀死玉米根虫的幼虫。研究显示,在玉米根虫高密度环境中,SmartStax PRO可减少根虫对玉米根部的所有测试位置的损害,还能减少99%的幼虫数量,而且能延长Bt杀虫蛋白的持久性。经过安全性评价,美国FDA2014年批准了SmartStax PRO玉米。2017年,美国环保署批准SmartStax PRO玉米作为创新性植物保护剂(PIP),这也是全球首次批准基于RNA干扰技术的植物保护剂产品。

       最近,科迪华将SmartStax PRO的抗虫优势引入到其更高产的品种中,结合其卓越的耐除草剂技术,开发出了下一代玉米根虫防护技术——Vorceed Enlist技术和产品,主要优势包括更高的产量潜力、6种地上和地下抗虫性状,以及耐4种除草剂性状(草甘膦、草铵膦、2,4-滴胆碱和FOP除草剂),从而为农民提供包括西部玉米根虫在内的多种害虫防治手段和更广泛的耐除草剂手段。

       目前,科迪华公司正在加快推进Vorceed Enlist技术在美国和加拿大的商业化应用,预计2023年将会在美国大规模推广。Vorceed Enlist 技术也将很快被应用于所有Corteva种子品牌的产品中,包括 Pioneer®、Brevant®种子、AgVenture®、Dairyland Seed®、Hoegemeyer®、NuTech®和Seed Consultants®

       科迪华2020年全球销售额142.2亿美元,其中种业销售额为77.56亿美元,仅次于拜耳作物科学公司,是全球第二大种业公司。该公司研发投入长期占销售收入的10%,形成了强大的系统创新能力,同时拥有全球最大之一的种质资源库,其保存的玉米种源可追溯到1920年。

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