植物抗虫基因工程研究进展

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1、植物学通报S"""，78（R）：ILRVIKI!"#$%&%’())%*#$+,’+*-$.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!植物抗虫基因工程研究进展侯丙凯陈正华（中国科学院遗传研究所北京!""!"!）摘要植物抗虫基因工程为防治农业害虫提供了一条崭新途径。本文对植物抗虫基因工程近年来所取得的某些研究进展，包括目前已发现和利用的抗虫基因、提高抗虫基因在植物体内表达的方法以及防止或延缓害虫产生抗性的策略等方面进行了综合评述，并对植物抗虫基因工程

2、中有待解决的问题和发展前景提出了自己的看法。关键词植物，抗虫基因，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’()虫害是造成农业减产的重要原因。据统计，各种作物因虫害而遭受的经济损失平均达I"J以上。化学农药和生物农药的使用虽然可以减轻害虫对农作物的危害，但长期而大量的使用农药已使

5、害虫产生了极高的抗性。同时，化学农药的过量使用，还带来了严重的人畜中毒和环境污染等问题。植物抗虫基因工程的诞生，为防治害虫提供了一条崭新的途径。由于该方法具有安全、有效、可降低投资和减少环境污染等诸多优点，因而，自!KLM年首次报道抗虫转基因植物以来（&,96:(等，!KLM；N’7811:;;等，!KLM；#’=?29等，!KLM；O,28P等，!KLM），植物抗虫基因工程的研究取得了迅猛发展。一方面，已经发现了大量可利用的抗虫基因，并有Q"多种抗虫基因已被导入植物体。另一方面，对于如何提高抗虫基因的表达以

6、及防止害虫产生抗性的问题日益受到重视，并进行了多方面研究，已经取得许多重要的研究成果。本文试图对上述几个方面的进展作一综述。7微生物来源的抗虫基因苏云金芽孢杆菌的毒蛋白（简称&6*6:F’(）基因是目前世界上应用最为广泛的抗虫基!作者简介：侯丙凯，男，IR岁，中国科学院遗传研究所博士生，山东大学生命科学学院副教授，主要从事于分子遗传学和植物基因工程研究，已在国内外发表学术论文S"余篇。陈正华，女，TT岁，中国科学院遗传研究所研究员，博士生导师，经济作物细胞工程实验室主任。曾荣获中国科学院重大科技成果奖和科学技

7、术进步奖。国际生物技术杂志（&’:5281(’U327）编委，八五期间曾任攻关项目专家组副组长，已培养博士生硕士生十几名。收稿日期：!KKK*"K*"!接受日期：S"""*"S*"I责任编辑：刘晖)0,植物学通报(=卷因。!"#"$%&’是苏云金芽孢杆菌在孢子形成时期所产生的一种杀虫毒素，是一类分子量为()*+(,*-.的蛋白质。当被昆虫吞食后，在昆虫中肠碱性环境下，经蛋白酶的作用，!"#"$%&’被降解产生,*-.左右的毒性小肽，并和中肠上皮细胞纹缘膜上的受体特异结合，然后插入细胞膜造成细胞膜穿孔，破坏细胞

8、内外的渗透平衡，导致细胞膨胀而裂解，使得昆虫停止取食并最终死亡。第一个!"#"$%&’基因是(/0(年由123’456和73&"4849分离克隆的（123’456和73&"4849，(/0(），到目前为止，已有近(0*个不同的!"#"$%&’基因被克隆和测序，并且新的!"#"$%&’基因还在不断地被克隆和分析。根据:;&2-<$;4等人（(//0）所提出的新的命名法则，这些已克隆的基因被划分为)*大