«——【·简介·】——»

棉花是非洲的战略作物之一，东非和西非国家占非洲棉花产量的主要份额，它是一种重要的经济作物，大规模生产，也是数百万小农的收入来源。

棉花是纺织和服装行业的主要商品，在许多国家的经济和社会转型中发挥了作用。

它通常被认为是工业化道路上的入门部门，在全球范围内，棉花繁荣对工程、发明、商业、运输和农业部门本身产生了多重经济影响。

几十年来，许多非洲发展中国家的农民没有改变他们的棉花品种或传统文化习俗，东非地区古老的棉花种植产量下降，易受病虫害和气候变化的影响，产量记录低，每公顷约2.0吨，甚至低于非洲平均水平，并且经常达不到营销质量标准。

多年来，籽棉产量从每公顷32.0吨增长到78.50吨，2-3年前引进的品种仍然在生产中占主导地位，尽管它们在基因上高度退化和混合。

棉花种植者抱怨轧花厂的投入供应和二流种子质量差，大多是混合和未经处理的，导致发芽率低，林分差，种子棉花产量低。

在东非几乎所有棉花生产地区，能否获得基因优越、抗虫、高质量的种子供应是一个核心问题。

«——【·Bt技术与Bt棉花-全球概要·】——»

1970年代中期对生物杀虫剂的兴趣日益浓厚，由于昆虫对合成化学杀虫剂的抗药性增强。

由于1978年及以后引入了拟除虫菊酯杀虫剂，对拟除虫菊酯的更广泛使用和抗药性的建立问题重新引发了全球对环境污染的关注。

因此，苏云金芽孢杆菌（Bt）等生物农药的研究被启动，作为更快、更安全和更便宜的替代品，Bt技术是首批成功商业化的针对害虫的转基因作物保护之一。Bt棉花植物含有一个或多个来自天然土壤细菌的外来Bt基因。

这些赋予抗性状的基因中的几个是通过棉花品种的遗传转化来使用的，Bt基因的插入使棉花植物细胞能够产生晶体蛋白，也称为Cry蛋白，如Cry1Ac，Cry1Ab，Cry2Aa，Cry1F，具有不同程度的杀虫特性。

当昆虫攻击并吃掉带有Cry基因的棉花植物时，产生的Cry毒素、晶体蛋白，由于昆虫胃的高pH值而被溶解并被激活。

活化的Cry分子与特定的受体结合，存在于中肠上皮细胞上的钙粘蛋白样蛋白和离子通道形成，允许钾流动。

钾浓度的调节是必不可少的，如果不加以控制，会导致细胞死亡。

由于Cry离子通道的形成，钾离子的充分调节丧失，导致上皮细胞死亡，这些细胞的死亡在刷子边界膜上产生间隙，并允许Bt和细菌孢子进入腔并杀死昆虫。

Cry1Ac被用于早期的转基因作物，后来发现Cry2Aa突变体的毒性高出四到六倍，有效地杀死了最具破坏性的棉花毛虫害虫，如棉叶虫和棉铃虫的幼虫。在该区域商业化的Bt棉花品种中的Bt毒素水平可能因环境而异。

因此，生物技术通过提高抗虫性和改善全球棉花产量来满足不断增长的需求，帮助缓解棉花生产问题。

全球棉花需求正在上升，预计4年至1年间全球棉花市场将复合增长2021.2026%。

预测发展中国家的人口增长、可支配收入水平的提高和城市化将推动未来对棉纺织品的需求。

2019年，转基因棉花抗虫和耐除草剂的种植面积达到25万公顷，占7年全球棉花面积的79%。

使用含有Cry1Ac和Cry1Ab2蛋白的Bt棉花Cry2Ac蛋白和Bt棉花以及添加多种耐除草剂棉花，大大提高了全球棉花产量。

«——【·Bt东非棉花的采用和商业化·】——»

许多非洲国家仍在争论采用Bt棉花技术的利弊，该技术是针对其棉花生产力的最大限制因素非洲棉铃虫开发的。

在该区域少数几个国家，转基因棉花对主要目标害虫和性状的批准和采用有限，另一方面，根据ISAAA 25年全球转基因棉花种植面积为7万公顷，占全球棉花面积的79%。

非洲Bt棉花的总种植面积不到2019万公顷，苏丹领先，其次是南非、埃塞俄比亚和斯威士兰，2019年，埃塞俄比亚、马拉维和肯尼亚首次批准了转基因棉花。

转基因棉花覆盖南非100%和苏丹棉花种植面积的95%，南非生物技术棉花包括用于产生抗虫性和抗除草剂的多堆栈基因。

并得到抗性管理策略的支持，要求农民保持5%的作物未喷洒杀虫剂和20%的避难所，以防止目标害虫对Bt产生抗性。

在东非，苏丹于2012年将Bt棉花商业化，在该次区域棉花生产潜力巨大的五个国家中，早期采用者苏丹都有开放授粉基因型CN-C02和SCRC37，携带Bt基因Cry 1A。

2016年，两个印度Bt棉花杂交种;携带X基因（Cry1947Ac）的JKCH1（Hindi1050）和JKCH2（Hindi1）被释放用于商业生产。

苏丹还在测试携带Cry1Ac+Cry2A三重基因性状和草甘膦除草剂耐受性状CP4 ESPS（GTG）的杂交品种，以获得进一步商业化的批准。

«——【·Bt棉花对种植者的好处·】——»

自Bt棉花技术商业化以来，已经对不同国家转基因产品的性能和潜在经济效益进行了几项研究。

生物技术棉花通过降低虫害水平和减少杀虫剂喷洒量来改善昆虫控制，从而增加收获时每株植物的铃数和种子棉花产量以及皮棉质量。

同时降低控制昆虫所需的化学品成本，这些研究还表明，农民包括小规模棉花生产者，从中受益。

Bt棉花可有效防治棉花烟草芽虫、棉铃虫和粉红棉铃虫的三大毛虫害虫。

有了Bt棉花，农民就不用担心了，因为无论感染程度如何，植物在整个生长季节都会得到积极的保护，种植者通常会放弃低水平侵扰的产量由Bt棉花维持，从而提高种植者的整体产量。

Bt棉花品种喷洒化学杀虫剂防治鳞翅目害虫的总体水平大大降低，然而，如果使用补充杀虫剂喷雾剂，它们对Bt的功效高于非Bt品种。

«——【·降低生产成本，提高产量·】——»

Bt棉花减少了必要的杀虫剂喷洒次数，并影响了与昆虫控制相关的生产成本，而棉花生产的主要风险与目标虫害的水平有关。

随着害虫侵扰的增加，使用Bt棉花代替传统的广谱杀虫剂的经济效益也在增加。

换句话说，Bt棉花消除了侦察的需要，杀虫剂施用的时间，以及其他需要控制或尽量减少害虫的决策。

转基因技术提供了显著的经济和环境效益，例如化学品使用量减少了37%，产量提高了22%，农场利润提高了68%，而没有考虑到对人类和环境的健康益处。

在过去的二十年中，印度农民的产量显著增加，由于引入了Bt棉花技术，平均收益高于30%。

在南非，抗虫棉花的高水平采用归因于大规模和小规模农民在产量、生产成本和总体利润方面的不同好处。

继续与利益有关者协商，促进共同倡议，可能有助于确定解决共同区域和地方问题的更好替代办法。

从东非Bt棉花种子获取相关的挑战来看，促进区域合作应被视为有助于汇集能力和共享资源，以实现共同利益，将该地区及其棉花生产农民从数十年的低生产力泥潭中汇集出来。

«——【·结论和前进方向·】——»

技术提供者需要与棉花开发机构合作，继续在主要棉花种植区进行Bt棉花技术试验，以提高认识和讨论，制定明确的发布后监测计划将有助于确保技术的完整性和可持续性。

东非地区国家尚未开发自己的Bt棉花技术和品种，通过基因工程开发和部署的Bt棉花品种是受知识产权保护的专有技术，许可谈判和技术转让协议应在当地环境中进行测试，才可以获得这些专有技术。

然而，鼓励发展区域和国际合作以促进种子产业的技术和协调，将有助于该区域在发展棉花部门方面获得战略优势。

在小农棉花种植下，通过农民合作社、轧花厂和农产品经销商等公共和私人伙伴之间的伙伴关系，形成棉农集群和发展Bt棉花种子购买机制可能会有所帮助。

体制、政策和财政方面的改善鼓励农民整合和使用改进的技术来维持生产和生产力，这意味着改善他们的生活，非洲棉花生产系统只有通过更好地使用技术和改进耕作方法。