高粱被認為是世界上第五大谷類作物,僅次于小麥、水稻、玉米和大麥。世界上大約50%的高粱作物被用作人類食品,95%的食品用途高粱被用于非洲和亞洲。美國、尼日利亞、埃塞俄比亞及印度等地區為全球高粱主要生產地。與其它作物如大豆、玉米相比,高粱種植者可選擇的除草劑十分有限,耐除草劑高粱的成功開發對于高粱市場來說是一個重要的里程碑,將有助于提高高粱產量和農民收益。據悉,全球首個可商業化使用的耐除草劑高粱將在今年正式面世,安道麥、科迪華、Alta Seeds等公司開發的3種高粱耐除草劑性狀均有望在2021年上市,耐除草劑高粱市場的競爭態勢一觸即發。
 
高粱

1. Inzen性狀-科迪華
性狀：耐ALS抑制劑類除草劑

1996年,在堪薩斯州南部首次發現了具有耐ALS抑制劑類除草劑性狀的野生高粱。堪薩斯州立大學的研究人員首先開展了針對該種耐除草劑高粱的雜交育種與篩選鑒定研究并獲得了專利,后來該項專利技術轉讓給杜邦公司,杜邦進一步研究和開發后獲得了最終的Inzen高粱品系。
 
Inzen高粱配套使用除草劑為杜邦公司的煙嘧磺隆制劑Zest™, 2015年在美國被批準用于高粱,2016年又獲得加拿大植物新技術部門的批準,這被業界視為Inzen高粱邁向商業化的關鍵一步。
 
隨后,杜邦公司與Alta Seeds合作開展雜交種耐除草劑技術Inzen的大田試驗,結果發現,雜種種子產量不足導致生產成本高于預期,這將會對出售給種植者種子的成本產生重大影響。含Inzen性狀高粱的推廣遇到了阻礙。
 
2019年,科迪華從陶氏杜邦拆分出來后,接手了先前杜邦在具備Inzen性狀高粱上的工作以及Zest 除草劑的所有權。
 
科迪華一直在努力將高粱產量持續提高到他們認為可以進行商業化的水平。根據科迪華最新發布的消息,具備Inzen技術的高粱將在今年向部分農民供應,2022年種植季將全面商業化推出。科迪華高粱市場經理 LeAnn Larson認為,他們的優勢在于種子和化學成分均掌控在他們手里,而且,聯合使用的除草劑Zest也已獲得監管部門批準。
 
2. igrowth性狀-Alta Seeds
 性狀：耐咪唑啉酮除草劑
 
在Inzen技術的推廣和上市遇到阻滯時,Alta Seeds將目光轉向耐咪唑啉酮除草劑高粱。Alta Seeds是Advanta Seeds在美國的子公司。而Advanta Seeds是UPL旗下公司。2007年,Advanta Seeds率先發現了此種獨特的,非轉基因耐咪唑啉酮除草劑性狀igrowth™,并于2018年在阿根廷首次推出該項技術,它是世界上首個可在高粱上商業化使用的耐除草劑技術。
 
Igrowth通過誘變獲得,它將允許農民使用高劑量除草劑控制禾本科雜草和闊葉雜草。Alta Seeds將在2021年生長季將igrowth高粱系統正式推向市場,與該品種配套的除草劑IMIFLEX™也已在2020年底獲得了美國環保署的登記批準,該除草劑由UPL開發,含有活性成分甲氧咪草煙,屬于Group 2類除草劑,殺草譜廣,能夠在苗前和苗后有效防控威脅高粱生長的禾本科雜草和闊葉雜草。

Alta Seeds計劃首先發布早熟至中熟五種高粱雜交種以適應不同的土壤類型,目前約有20種糧飼兼用的雜交種處于igrowth產品管道中,能夠適應主要主要高粱產區的生長條件。
 
3. Double Team性狀- S＆W SEED和安道麥
性狀：耐ACCase抑制劑類除草劑
 
2020年6月,農業公司S&W Seed和安道麥宣布合作利用先進的研究和技術平臺開發新型耐除草劑性狀技術DoubleTeam系統。S&W與United Sorghum Checkoff Program合作運用傳統的非轉基因育種技術開發了全新的耐ACCase抑制劑類除草劑性狀Double Team。
 
在DoubleTeam系統中,S&W將提供高性能的高粱雜交品種,該品種具備采用該公司先進的研發平臺開發出的耐除草劑性狀。安道麥將提供同類中最佳的雜草防控制劑技術,配套除草劑商標名為First Act™,含有活性成分精喹禾靈,已被證明能夠在保持高水平的作物安全性的同時廣譜防控30多種雜草,包括鋪地黍、蒺藜草、馬唐草等。據2021年3月最新消息,First Act除草劑已在美獲批,這為Double Team高粱種植解決方案的商業推廣鋪平了道路。
 
S&W Seed Company首席執行官Mark Wong表示,除草劑First Act獲得登記后,Double Team 高粱種植解決方案可立即啟動商業推廣。據悉,Double Team高粱將于2021年在美進行限量推廣,農民們有望于今年夏天在田間看到其表現。第一代Double Team雜交高粱適合種植在高地平原的高粱種植區中心地帶。2021年,將有三款雜交品種可供種植者選擇,成熟時間從極早熟到中熟不等。DoubleTeam耐除草劑高粱雜交品種最初將通過S&W在美國的零售經銷商網絡獨家供應。此外,S&W還計劃未來將這種耐除草劑技術授權給其他主要的高粱種子公司。

甘蔗

1.BtRR-巴西農業研究公司(Embrapa)
性狀：耐草甘膦、抗小蔗螟(Diatraea saccharalis)
 
小蔗螟是甘蔗中的主要害蟲。根據甘蔗研究所(ITC)的數據,甘蔗業占據巴西國內生產總值(GDP)的2%,該害蟲每年帶來的損失估計可達50億雷亞爾。

BtRR甘蔗已于2020年完成田間試驗。該品種結合了兩種不同作用方式的抗性基因,可抵抗小蔗螟和四倍劑量的草甘膦除草劑。BtRR由Embrapa與初創公司PangeiaBiotech合作開發。預計BtRR于2022/23年進入市場,估計到2030年該轉基因品種將占種植面積的30%。
 
棉花

1.   MON88701-拜耳
性狀：耐麥草畏和草銨膦
 
2020年11月,澳大利亞衛生部基因技術管理辦公室(OGTR)批準了抗除草劑轉基因棉花(MON88701)的商業化銷售許可。
 
2. ST 5091B3XF和ST 4993B3XF-巴斯夫
 性狀：耐草銨膦、麥草畏和草甘膦；抗鱗翅目害蟲
 
2021年1月,巴斯夫在美推出棉花新品種ST 5091B3XF和ST 4993B3XF,2021年種植季可用。
 
ST 5091B3XF具備高產潛能,該品種適合于東部棉花帶和德克薩斯州的南部和東部。ST 4993B3XF在所有棉花種植帶中表現優越,尤其是在德克薩斯州西部,巴斯夫表示該品種同樣具備高產潛能,且對棉花角斑病(bacterial blight)具有一定抗性。