植物抗蟲基因工程研究進展

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1、植物學通報S"""，78（R）：ILRVIKI!"#$%&%’())%*#$+,’+*-$.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!植物抗蟲基因工程研究進展侯丙凱陳正華（中國科學院遺傳研究所北京!""!"!）摘要植物抗蟲基因工程為防治農(nóng)業(yè)害蟲提供了一條嶄新途徑。本文對植物抗蟲基因工程近年來所取得的某些研究進展，包括目前已發(fā)現(xiàn)和利用的抗蟲基因、提高抗蟲基因在植物體內(nèi)表達的方法以及防止或延緩害蟲產(chǎn)生抗性的策略等方面進行了綜合評述，并對植物抗蟲基因工程

2、中有待解決的問題和發(fā)展前景提出了自己的看法。關鍵詞植物，抗蟲基因，基因工程!"#$"%&&#’()*+,+)&%-*.%)%*+-/)$+)%%"+)$#’!01)*&#$%&’()*+,’-#./012()*#3,（!"#$%$&$’()*’"’$%+#，,-’.-%"’#’/+01’23()4+%’"+’#，&2’4’()!""!"!）(2&*"1-*512,(6’*’(7286)2(26’82()’(229’():;<=,(67<9:>’?27,(2@@,A:;8:(69:==’()89:<<2767B

3、C(61’7<,<29，612<9:)9277:;,(6’*’(7286)2(26’82()’(229’():;<=,(67’792>’2@2?，@1’81’(*8=3?27612’(7286*927’76,(82)2(271,>’()D22(69,(7;2992?’(6:89:<<=,(67，612E2,73927;:9’E<9:>*’()6122F<9277’:(:;’(7286*927’76,(82)2(27,(?612769,62)’27:;<92>2(6’():9?2=,A’()612?2>2=:<

4、*E2(6:;’(7286927’76,(82’(69,(7)2(’8<=,(67BC(,??’6’:(，<9:D=2E76:D2:>298:E2’(,(6’*’(7286)2(26’82()’(229’(),9273))2762?B3%45#"6&G=,(67，C(7286*927’76,(82)2(27，H2(26’82()’(229’()蟲害是造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)的重要原因。據(jù)統(tǒng)計，各種作物因蟲害而遭受的經(jīng)濟損失平均達I"J以上。化學農(nóng)藥和生物農(nóng)藥的使用雖然可以減輕害蟲對農(nóng)作物的危害，但長期而大量的使用農(nóng)藥已使

5、害蟲產(chǎn)生了極高的抗性。同時，化學農(nóng)藥的過量使用，還帶來了嚴重的人畜中毒和環(huán)境污染等問題。植物抗蟲基因工程的誕生，為防治害蟲提供了一條嶄新的途徑。由于該方法具有安全、有效、可降低投資和減少環(huán)境污染等諸多優(yōu)點，因而，自!KLM年首次報道抗蟲轉基因植物以來（&,96:(等，!KLM；N’7811:;;等，!KLM；#’=?29等，!KLM；O,28P等，!KLM），植物抗蟲基因工程的研究取得了迅猛發(fā)展。一方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大量可利用的抗蟲基因，并有Q"多種抗蟲基因已被導入植物體。另一方面，對于如何提高抗蟲基因的表達以

6、及防止害蟲產(chǎn)生抗性的問題日益受到重視，并進行了多方面研究，已經(jīng)取得許多重要的研究成果。本文試圖對上述幾個方面的進展作一綜述。7微生物來源的抗蟲基因蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白（簡稱&6*6:F’(）基因是目前世界上應用最為廣泛的抗蟲基!作者簡介：侯丙凱，男，IR歲，中國科學院遺傳研究所博士生，山東大學生命科學學院副教授，主要從事于分子遺傳學和植物基因工程研究，已在國內(nèi)外發(fā)表學術論文S"余篇。陳正華，女，TT歲，中國科學院遺傳研究所研究員，博士生導師，經(jīng)濟作物細胞工程實驗室主任。曾榮獲中國科學院重大科技成果獎和科學技

7、術進步獎。國際生物技術雜志（&’:5281(’U327）編委，八五期間曾任攻關項目專家組副組長，已培養(yǎng)博士生碩士生十幾名。收稿日期：!KKK*"K*"!接受日期：S"""*"S*"I責任編輯：劉暉)0,植物學通報(=卷因。!"#"$%&’是蘇云金芽孢桿菌在孢子形成時期所產(chǎn)生的一種殺蟲毒素，是一類分子量為()*+(,*-.的蛋白質。當被昆蟲吞食后，在昆蟲中腸堿性環(huán)境下，經(jīng)蛋白酶的作用，!"#"$%&’被降解產(chǎn)生,*-.左右的毒性小肽，并和中腸上皮細胞紋緣膜上的受體特異結合，然后插入細胞膜造成細胞膜穿孔，破壞細胞

8、內(nèi)外的滲透平衡，導致細胞膨脹而裂解，使得昆蟲停止取食并最終死亡。第一個!"#"$%&’基因是(/0(年由123’456和73&"4849分離克隆的（123’456和73&"4849，(/0(），到目前為止，已有近(0*個不同的!"#"$%&’基因被克隆和測序，并且新的!"#"$%&’基因還在不斷地被克隆和分析。根據(jù):;&2-<$;4等人（(//0）所提出的新的命名法則，這些已克隆的基因被劃分為)*大