浅谈转基因专业技术在农作物抗虫研究上的应用

《浅谈转基因专业技术在农作物抗虫研究上的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·生物技术在农业上的应用论文·题目：浅谈转基因技术在农作物抗虫研究上的应用论文提纲一、国内外的研究进展1.1国外的研究情况1.2我国的研究现状二、转基因技术在农作物抗虫研究上的应用2.1.苏云金杆菌毒蛋白基因2.1.1概述2.1.2机理及应用2.2植物凝集素基因2.2.1概述2.2.2机理及应用2.3蛋白酶抑制剂基因2.3.1概述2.3.2机理及应用三、结论与展望3.1结论3.2展望浅谈转基因技术在农作物抗虫研究上的应用【摘要】随着转基因植物商品化进程的不断加深，转基因植物的发展前景也越来越来起人们的关注，本文笔者于植物抗虫基因工程在国内外的进展情况的基础上，就转基

2、因技术在农作物抗虫研究上的应用进行探讨研究。【关键词】转基因技术抗虫机理基因虫害严重影响农业生产，影响作物的产量和品质，制约农业经济的稳定发展。长期以来人们普遍采用化学杀虫剂来控制害虫，但随着时间的推移尤其是化学农药的大量、不合理的使用，带来了如农药残留、害虫产生抗药性、杀灭天敌等自然生态平衡被破坏、环境污染的严重问题。利用植物抗虫基冈工程培育的抗虫作物，可以避免害虫危害，还具有成本低、保护全、特异性强等优点，从而倍受关注，成为当前农业生物工程研究的一个热点。植物抗虫基因工程是植物基因工程中最为重要的研究内容之一。自从l987年比利时植物遗传所的Vaeck等AYI首

3、先报道了外源抗虫基阁转入炯草，随后Barton等和美国孟山都公司的Fishhoff等人也都报道了他们获得抗虫转基因烟草和番茄植株的研究，由此开创了植物抗虫育种的新领域。目前已有多种植物抗虫基因在烟草、水稻、玉米、棉花、马铃薯等多种作物上获得了转基因抗虫植株，有的已申请到田间释放和商品化生产。本文笔者于植物抗虫基因工程在国内外的进展情况的基础上，就转基因技术在农作物抗虫研究上的应用进行探讨研究。一、国内外的研究进展1.1国外的研究情况1987年比利时科学家首次成功地将Bt毒蛋白基因导人烟草以来，转基因抗虫植物的研究日新月异、硕果累累。迄今为止，得到的抗虫转基因植物种类

4、已达25种以上，有的已进入商品化生产[1]。根据它们的来源，已克隆得到的抗虫基因可分为三类：第一类是从细菌中分离出来的抗虫基因，主要是苏云金杆菌杀虫结晶蛋白(Bt)基因；第二类是从植物组织中分离出的抗虫基因，主要为蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、外源凝集素基因(Lec)等，应用最广泛的是豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI)；第三类是从动物体内分离的毒素基因，主要有蝎毒素基因和蜘蛛毒素基因等[2]。1.2我国的研究现状在报道了首例有关转Bt基因烟草和番茄的研究后，Bt基因被相继转入到棉花、水稻、玉米、苹果和核桃等作物中，目前已经有6O多种Bt基因被报道。美国用农杆菌

5、介导法将Bt基因导入壳籽棉，育成世界上首例抗虫棉，棉铃虫为害率下降5O。1996年美国Bt基因抗虫棉种植面积72万hm，约占总植棉面积14％[3]。我国是继美国后育成抗虫转基因棉的第二个国家，育成中国第一代单价抗虫棉的抗虫性在9O以上，减少用药6O～8O％，增产3O％～4O[4]。1992年底中国农科院生物技术研究中心的郭三堆等[5]人在国内首先人工合成了Bt基因之后，又对豇豆胰蛋白酶抑制剂(Cp—TI)基因进行了修饰，构建了同时带有这两种基因的双价杀虫基因高效植物表达载体，再通过花粉管通道转化技术导入我国不同棉花生产区的主栽品种，已获得了数十个双价转基因抗虫棉株系

6、。双价抗虫转基因棉花研制成功并大面积进入田间试验，目前在国外尚未见报道，标志着我国在抗虫棉的研究方面已达到了国际先进水平。二、转基因技术在农作物抗虫研究上的应用2.1.苏云金杆菌毒蛋白基因2.1.1概述苏云金芽孢杆菌(研)晶体蛋白基因，克隆于苏云金芽孢杆菌。苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis)是一种革兰氏阳性菌，分类上属原核生物，细菌纲，芽孢杆菌科，芽孢杆菌属，广泛存在于土壤、尘埃、水域、沙漠、植被、昆虫尸体中。Bt杀虫晶体蛋白是苏云金芽孢杆菌在芽孢形成过程中产生的。德国科学家Berliner最早从患病地中海螟中分离到了这种芽孢杆菌，并命名为

7、“Bacillusthuringiensisn.sp.’’。苏云金芽孢杆菌可产生对鳞翅目(Lepidopterans)、鞘翅目(Coleopterans)和双翅目(Dipterans)等作物害虫有毒性的伴孢结晶蛋白质(KoziclMGetal，1993)。由于Bt杀虫蛋白对不同的昆虫具有很强的专一性和高度选择性，对植物、人畜无害。据统计已有60多种Bt基因被报道，根据它们的杀虫范围和基因序列的同源性可大致分为六大类，即Cryl、cry2、Cry3、Cry4、Cry5和Cyt，每一类又包含有不同的亚基，前五类称为晶体蛋白基因家族(CrystalProteinCod