高粱被认为是世界上第五大谷类作物,仅次于小麦、水稻、玉米和大麦。世界上大约50%的高粱作物被用作人类食品,95%的食品用途高粱被用于非洲和亚洲。美国、尼日利亚、埃塞俄比亚及印度等地区为全球高粱主要生产地。与其它作物如大豆、玉米相比,高粱种植者可选择的除草剂十分有限,耐除草剂高粱的成功开发对于高粱市场来说是一个重要的里程碑,将有助于提高高粱产量和农民收益。据悉,全球首个可商业化使用的耐除草剂高粱将在今年正式面世,安道麦、科迪华、Alta Seeds等公司开发的3种高粱耐除草剂性状均有望在2021年上市,耐除草剂高粱市场的竞争态势一触即发。
高粱
1. Inzen性状-科迪华
性状：耐ALS抑制剂类除草剂
1996年,在堪萨斯州南部首次发现了具有耐ALS抑制剂类除草剂性状的野生高粱。堪萨斯州立大学的研究人员首先开展了针对该种耐除草剂高粱的杂交育种与筛选鉴定研究并获得了专利,后来该项专利技术转让给杜邦公司,杜邦进一步研究和开发后获得了最终的Inzen高粱品系。
Inzen高粱配套使用除草剂为杜邦公司的烟嘧磺隆制剂Zest™, 2015年在美国被批准用于高粱,2016年又获得加拿大植物新技术部门的批准,这被业界视为Inzen高粱迈向商业化的关键一步。
随后,杜邦公司与Alta Seeds合作开展杂交种耐除草剂技术Inzen的大田试验,结果发现,杂种种子产量不足导致生产成本高于预期,这将会对出售给种植者种子的成本产生重大影响。含Inzen性状高粱的推广遇到了阻碍。
2019年,科迪华从陶氏杜邦拆分出来后,接手了先前杜邦在具备Inzen性状高粱上的工作以及Zest 除草剂的所有权。
科迪华一直在努力将高粱产量持续提高到他们认为可以进行商业化的水平。根据科迪华最新发布的消息,具备Inzen技术的高粱将在今年向部分农民供应,2022年种植季将全面商业化推出。科迪华高粱市场经理 LeAnn Larson认为,他们的优势在于种子和化学成分均掌控在他们手里,而且,联合使用的除草剂Zest也已获得监管部门批准。
2. igrowth性状-Alta Seeds
性状：耐咪唑啉酮除草剂
在Inzen技术的推广和上市遇到阻滞时,Alta Seeds将目光转向耐咪唑啉酮除草剂高粱。Alta Seeds是Advanta Seeds在美国的子公司。而Advanta Seeds是UPL旗下公司。2007年,Advanta Seeds率先发现了此种独特的,非转基因耐咪唑啉酮除草剂性状igrowth™,并于2018年在阿根廷首次推出该项技术,它是世界上首个可在高粱上商业化使用的耐除草剂技术。
Igrowth通过诱变获得,它将允许农民使用高剂量除草剂控制禾本科杂草和阔叶杂草。Alta Seeds将在2021年生长季将igrowth高粱系统正式推向市场,与该品种配套的除草剂IMIFLEX™也已在2020年底获得了美国环保署的登记批准,该除草剂由UPL开发,含有活性成分甲氧咪草烟,属于Group 2类除草剂,杀草谱广,能够在苗前和苗后有效防控威胁高粱生长的禾本科杂草和阔叶杂草。
Alta Seeds计划首先发布早熟至中熟五种高粱杂交种以适应不同的土壤类型,目前约有20种粮饲兼用的杂交种处于igrowth产品管道中,能够适应主要主要高粱产区的生长条件。
3. Double Team性状- S＆W SEED和安道麦
性状：耐ACCase抑制剂类除草剂
2020年6月,农业公司S&W Seed和安道麦宣布合作利用先进的研究和技术平台开发新型耐除草剂性状技术DoubleTeam系统。S&W与United Sorghum Checkoff Program合作运用传统的非转基因育种技术开发了全新的耐ACCase抑制剂类除草剂性状Double Team。
在DoubleTeam系统中,S&W将提供高性能的高粱杂交品种,该品种具备采用该公司先进的研发平台开发出的耐除草剂性状。安道麦将提供同类中最佳的杂草防控制剂技术,配套除草剂商标名为First Act™,含有活性成分精喹禾灵,已被证明能够在保持高水平的作物安全性的同时广谱防控30多种杂草,包括铺地黍、蒺藜草、马唐草等。据2021年3月最新消息,First Act除草剂已在美获批,这为Double Team高粱种植解决方案的商业推广铺平了道路。
S&W Seed Company首席执行官Mark Wong表示,除草剂First Act获得登记后,Double Team 高粱种植解决方案可立即启动商业推广。据悉,Double Team高粱将于2021年在美进行限量推广,农民们有望于今年夏天在田间看到其表现。第一代Double Team杂交高粱适合种植在高地平原的高粱种植区中心地带。2021年,将有三款杂交品种可供种植者选择,成熟时间从极早熟到中熟不等。DoubleTeam耐除草剂高粱杂交品种最初将通过S&W在美国的零售经销商网络独家供应。此外,S&W还计划未来将这种耐除草剂技术授权给其他主要的高粱种子公司。
甘蔗
1.BtRR-巴西农业研究公司(Embrapa)
性状：耐草甘膦、抗小蔗螟(Diatraea saccharalis)
小蔗螟是甘蔗中的主要害虫。根据甘蔗研究所(ITC)的数据,甘蔗业占据巴西国内生产总值(GDP)的2%,该害虫每年带来的损失估计可达50亿雷亚尔。
BtRR甘蔗已于2020年完成田间试验。该品种结合了两种不同作用方式的抗性基因,可抵抗小蔗螟和四倍剂量的草甘膦除草剂。BtRR由Embrapa与初创公司PangeiaBiotech合作开发。预计BtRR于2022/23年进入市场,估计到2030年该转基因品种将占种植面积的30%。
棉花
1. MON88701-拜耳
性状：耐麦草畏和草铵膦
2020年11月,澳大利亚卫生部基因技术管理办公室(OGTR)批准了抗除草剂转基因棉花(MON88701)的商业化销售许可。
2. ST 5091B3XF和ST 4993B3XF-巴斯夫
性状：耐草铵膦、麦草畏和草甘膦；抗鳞翅目害虫
2021年1月,巴斯夫在美推出棉花新品种ST 5091B3XF和ST 4993B3XF,2021年种植季可用。
ST 5091B3XF具备高产潜能,该品种适合于东部棉花带和德克萨斯州的南部和东部。ST 4993B3XF在所有棉花种植带中表现优越,尤其是在德克萨斯州西部,巴斯夫表示该品种同样具备高产潜能,且对棉花角斑病(bacterial blight)具有一定抗性。