豇豆胰蛋白酶抑制劑基因(cpti)及其在抗蟲轉(zhuǎn)基因作物中的應(yīng)用

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1、萬方數(shù)據(jù)中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報，2008，10(1)：18—27JournalofAgriculturalScienceandTechnology豇豆胰蛋白酶抑制劑基因(cpti)及其在抗蟲轉(zhuǎn)基因作物中的應(yīng)用徐鴻林1，翟紅利1，王鋒2，樸建華3，楊曉光3，朱禎1(1．中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所，北京100101；2．福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所，福州350003；3．中國疾病預(yù)防控制中心營養(yǎng)與食品安全所，北京100021)摘要：豇豆胰蛋白酶抑制劑(cowpoatrypsininhibitor，CpTI)來自豇豆的可食用部分，由

2、于其具有抗蟲譜廣且昆蟲不易對其產(chǎn)生耐受性的特點，cpti基因被作為抗蟲植物基因工程一個重要的候選基因。目前，cpti基因已經(jīng)被轉(zhuǎn)到煙草、水稻、棉花和番茄等多種作物中。本文介紹了CpTI的特性、抗蟲機理、基因工程研究進展，以及轉(zhuǎn)cpti基因水稻的安全性研究，并對蛋白酶抑制劑的分類和安全性問題做了相關(guān)介紹。CpTI在分類上屬于Bowmun．Birk家族，大量醫(yī)學(xué)研究表明，該家族蛋白質(zhì)對于癌癥的預(yù)防和輔助治療都有積極作用，對人體不存在任何危害。關(guān)鍵詞：豇豆胰蛋白酶抑制劑(CpTI)；轉(zhuǎn)基因作物；水稻；生物安全性中圖分類號：Q789，$

3、433．1文獻標識碼：A文章編號：1008-0864(200S)01-0018-010CowpeaTrypsinInhibitorGene(cpt／)anditsApplicationinInsectResistanceTransgenicplantsXUHong．1inl，ZHAIHong—lil，WANGFen92，PIAOJian-hua3，YANGXiao-guan93，ZHUZhenl(1．InstituteofGeneticsandDevelol；’mentalBiology，CllineseAcademyofSci

4、ences，Beijing100101；2．BiotechnologyInstitute，F(xiàn)ujianAcademy0fAgriculturalSciences，F(xiàn)uzhou350003；3．InsfituteforNutritionandFoodSafety。ChineseCenterforDiBemControlandPrevent．ion，Beijing100021。Clli礬)Abstract：Cowpeatrypsininhibitor(CpTI)isderivedfromtheediblepartofcowpea．c

5、ptigeneisanimportantcandidategeneinplantgeneticengineeringforitsbroadinsectresistancespectrum，andabilityofdelayingtheinsectresistance．Atpresent，cptigenehasbeentransformedintotobacco，rice，cottonandtomatoetc．Thispaperintro-ducesthecharacteristicsofCpTI，itsinsectresista

6、ncemechanismandr∞earchprogressingeneengineering，includingtheresearchandsdetyevaluationofcptitransgenicrice．CpTIbelongstotheBowman-Birkfamily，whichplaysanactiveroleinpreventingcanceroccurrenceand鷦anassistanttherapy．a(chǎn)ndisappliedasananticarcinogenicagentwithoutanytoxici

7、tytohumanbeings．Keywords：cowpeatrypsininhibitor(CpTI)；自ransgeniccrop；rice；bio-safety蛋白酶抑制劑廣泛存在于植物體內(nèi)，尤其在植物的貯藏器官內(nèi)含量相當高。自然界中蛋白酶抑制劑共分為四大類，包括：絲氨酸蛋白酶抑制劑(serineproteinaseinhibitor)、金屬蛋白酶抑制劑(metalloproteinaseinhibitor)、巰基蛋白酶抑制劑(cysteineproteinaseinhibitor)和天冬酰胺蛋白酶抑制劑(asparty

8、lproteinaseinhibitor)。植物類型蛋白酶抑制劑主要有絲氨酸蛋白酶抑制劑、巰基蛋白酶抑制劑和金屬羧基肽酶抑制劑三大類，不含有天冬酰胺蛋白酶抑制劑。其中，最主要的為絲氨酸蛋白酶抑制劑類型，廣泛存在于食用的豆類、麥類種子、塊根(紅薯等)、塊莖(馬鈴薯