全球种植户正面临着诸多挑战,包括气候变化以及可耕地资源有限等问题。杂草同样严峻——其对传统作物保护产品(除草剂)的抗性日益严重,导致作物明显减产。当杂草与作物争夺养分、水分和光照时,作物难以达到最佳生长状态。因此,有效控制杂草对保障作物产量和收成品质至关重要。
杂草挑战同样存在于棉花种植领域。以美洲棉田为例,恶性杂草如长芒苋不仅可导致棉花减产超过50%,更已对包括草甘膦、麦草畏在内的多种主流除草剂产生显著抗性,传统防控手段效果日益有限。
2025年12月11日,巴斯夫2025研发新闻发布会上,巴斯夫专家展示了多项具体创新成果,其中就包括Seeds full of science(科学赋能的种子),重点介绍的针对同样存在于棉花种植领域的杂草挑战,巴斯夫研发团队开发的两种全新的耐除草剂棉花性状:Axant Flex™(目前美国市场上首个也是唯一一个四价耐除草剂复合性状组合);Seletio TP™(巴西种植户用于禾本科杂草防控的首创耐除草剂技术)。这两种性状能帮助农户更高效地防治抗性杂草,同时兼具常规的抗虫害防护能力。

来源:BASF Research Press Briefing—Seeds full of science
站在时至2026年的产业前沿,棉花耐除草剂(HT)技术已超越单一的性状导入,而是演变为融合多重抗性、数字农业与合规策略的全维度农艺平台。竞争的本质,也已从单一性状的效能比拼,升维为对 ″生物技术事件″知识产权矩阵、全球监管通道以及田间复杂生态位管理能力的综合较量。
为筛选出综合表现最优的改良棉花品种,研究人员往往需在温室和田间环境下,对数千株棉花植株在多种条件下进行测试。评估指标不仅包括耐除草剂性能,还涵盖抗虫性、植株健康状况、纤维品质以及产量等关键性状。
巴斯夫、拜耳、科迪华与先正达等农业科技巨头,正通过截然不同的战略路径,塑造着棉花耐除草剂产业的未来范式。以下是对其技术内核与商业逻辑的深度解构。
一、 技术基盘:定义竞争疆域的″性状身份证″
种子作为技术载体,其价值由基因组中集成的特定″事件″精确编码。商业平台的最终耐受谱常通过多个事件杂交堆叠实现。例如,拜耳XtendFlex®棉花需同时含有 MON 88701(耐麦草畏、草铵膦)和 MON 88913(耐草甘膦),才能实现其三重复合耐受。

二、 战略纵深:四大巨头技术路径与商业模式的协同进化
巴斯夫:以HPPD生化机理迭代棉花杂草管理″范式革新″
巴斯夫研发团队通过将特定的″性状事件″整合到其棉花品种中,推出的 Axant Flex™ 和 Seletio TP™ ,研究重点聚焦于一种名为4-羟基苯基丙酮酸双加氧酶(HPPD)的特殊酶。此类除草剂通过抑制 HPPD 酶干扰杂草的关键代谢过程,导致叶绿素破坏并出现白化症状,最终使其死亡。巴斯夫从多种细菌中筛选并优化了对该机理具有天然耐性的相关基因,并将其导入棉花基因组中,赋予了作物卓越的选择性耐药能力。
其中,Axant Flex™ 是美国市场上首个且唯一的″四价″复合性状,其技术优势源于四大核心性状事件的协同:Axant(首个耐HPPD抑制剂性状)、GlyTol®(耐草甘膦)、LibertyLink®(耐草铵膦)及 XtendLink®(耐麦草畏)。这一系统允许农户灵活配施新型除草剂 Alite™ 27 (Alite ISO),利用其卓越的土壤残效活性,精准清除长芒苋等等恶性杂草。目前,该技术已广泛应用于 FiberMax® 和 Stoneville® 品种,巴斯夫预计Alite™ ISO药剂在获得EPA最终注册后,将与该品种配合实现全美棉区的规模化应用,极大提升控草灵活性与作物安全性。
而Seletio TP™ 是巴斯夫专为巴西棉花种植环境定制的系统化解决方案,是首个专门针对禾本科杂草(窄叶杂草)防控的技术平台。该系统主要基于性状事件 GHB811(提供对草甘膦和HPPD抑制剂的双重耐受)和 LLCotton25(耐受草铵膦)。到 2026年,集成了该技术的品种(如FM 990STP等)已在巴西广泛应用。这些品种在增强耐药性的同时,叠加了 TwinLink® Plus 三基因 Bt 抗虫技术,具备抵御根结线虫、细菌性枯萎病以及柱隔孢叶斑病的天然抗性。
拜耳:以全空间防御与数字生态定义棉花植保新标准
拜耳则通过其核心生物技术平台的深度集成,将棉花种植管理从单一的″草害控制″推向了″多维胁迫协同管理″的新阶段。其技术整合的核心在于从孤立的耐除草剂(HT)性状向多重生物胁迫防御体系转移。
拜耳的旗舰平台依托于核心性状事件 MON 88701(耐受麦草畏和草铵膦),并通过与经典事件 MON 88913(耐受草甘膦)进行分子堆叠,构成了棉花首个全球领先的三重耐除草剂技术XtendFlex®,为棉花病虫害防治树立了新的标杆。拜耳的技术跨越在于将该平台与 Bollgard® 3三基因 Bt 技术融合形成Bollgard® 3 XtendFlex®,在原有防护基础上,引入了第三种蛋白质Vip3A,通过三种不同的杀虫机理(Cry1Ac、Cry2Ab 和 Vip3A)防治棉铃虫等鳞翅目害虫。在此基础上,进一步集成突破性性状 ThryvOn® (MON 88702,首个针对刺吸式害虫如蓟马和盲蝽的商业化性状) 形成的 Bollgard® 3 ThryvOn® 体系,实现了咀嚼式与刺吸式害虫的全谱系覆盖,与高效除草在作物生长全周期的协同增效。
除了地表防御,拜耳还通过原生性状(Native Traits)的集成,在 Deltapine®系列品种中内置了针对根结线虫与肾形线虫的双重抗性基因,构建了完整的地下防御屏障。面对不断进化的杂草抗性,拜耳已加速推进下一代 HT4 平台,计划增加对 PPO抑制剂和 HPPD抑制剂的耐受力,旨在通过五种作用机理(MOA)封锁抗性杂草的进化空间,保持除草效能的持久性。
在生态构建层面,拜耳凭借 Deltapine®种质库与 Climate FieldView™ 数字化平台,实现了″基因型-环境-管理″的精准时空匹配。作为全球性状许可的底层架构定义者,拜耳通过广泛授权其核心性状事件,构建了″性状授权+优质种质+数字处方″的竞争护城河。这种全方位的技术布局,确保了拜耳在 2026 年依然引领着全球棉花产业的高质量与可持续发展。
科迪华:以 Enlist® 安全体系与原生遗传性状的智慧聚合
科迪华在生物技术领域的领先地位,主要建立在其 Enlist® 控草系统与 WideStrike® 3 (W3) 抗虫技术为底层框架,通过分子堆叠技术,将化学制剂的灵活性与原生遗传性状的稳定性深度耦合,构建起″转基因HT + 广谱抗虫 + 内源抗性″的三位一体竞争壁垒。
科迪华的核心竞争力在于打破了化学制剂与种子性状的孤立状态。其依托 DAS-81910-7 转化事件,通过搭载 aad-12 基因,使作物具备了对2,4-D胆碱及草铵膦的双重耐受性。与竞争对手相比,其核心竞争优势在于 Colex-D® 专利制剂技术。通过分子链优化,该技术在保持药效的同时,显著降低了漂移风险与挥发性,解决了行业长期以来在精细农业中的合规痛点。在监管机构对麦草畏施药窗口与环境风险管控日益严苛的环境下,科迪华的 Enlist®系统凭借其超低挥发性与更灵活的施药窗口,实现了在抗性长芒苋防治市场的爆发式增长,成为农户合规控草的优选方案。

在集成防御层面,科迪华通过 W3FE(WideStrike 3 + Enlist)保护矩阵实现了性状的深度集成。其中 WideStrike® 3(以DAS-24236等事件为核心)集成了Cry1Ac、Cry1F及Vip3A三种Bt蛋白,是行业内首批集成Vip3A蛋白的三基因堆叠技术。这种″三位一体″的杀虫谱覆盖,通过差异化的作用靶点,有效对冲了鳞翅目害虫(如棉铃虫)可能产生的抗性演变风险。通过 PhytoGen® 品牌加持,科迪华解决了″增产不增质″的行业难题。
先正达:以 Vip3A 核心IP与架构授权定义棉花生物技术基座
与巴斯夫或拜耳的闭环系统不同,先正达在棉花生物技术领域凭借其无可替代的杀虫蛋白专利库与开放式的性状授权模式,确立了其作为行业″通用协议制定者″的统治地位。
先正达在棉花抗虫领域的统治力源于其自主研发的 COT102 (Vip3A) 抗虫事件。由于害虫对传统Bt蛋白的抗性持续演进,Vip3A 因其独特的生化作用位点成为全球所有高端抗虫棉性状堆叠中不可逾越的″必选组件″。先正达采取了类似于半导体行业ARM公司的″IP核授权″模式,通过向包括拜耳、巴斯夫及科迪华在内的全行业广泛授权 Vip3A 性状,成功实现了″性状外溢″。这种模式确保了无论终端种子市场的品种竞争如何更迭,先正达始终能凭借底层专利权切取生物技术增值中最核心、最稳定的利益。
在耐除草剂领域,作为HPPD耐受技术(MGI技术)的早期全球奠基者,先正达的核心HT事件 SYHT0H2 赋予作物对硝磺草酮等多种HPPD抑制剂及草铵膦的双重耐受性。这不仅让先正达将其在大豆、玉米除草领域的领先优势平移至棉田提供窗口,更通过配套除草剂的组合方案,为农户提供了差异化的杂草管理路径。
在终端市场,先正达通过其种子品牌 NK® Cotton实现了″IP授权+自营品种″的双轮驱动。此外,NK®系列品种不仅高度集成了VIPCOT™(以Vip3A为核心的抗虫方案)和MGI系统,还深度整合了对细菌性枯萎病与萎蔫病的天然遗传抗性。配合 Cropwise™ 数字化平台,先正达在稳固了其作为全球棉花生物技术″性状银行家″的地位,通过输出底层架构与顶尖种质,持续引领全球棉业的抗性管理与产量突破。
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