生物高技术在植物杀虫抗病中的应用.pdfVIP

2001／11／6—7 2001中国农药发展年会一一体化经济与农药发最专题研谤会 疆雀·匿n 生物高技术在植物杀虫抗病中的应用 孟小林徐进平王健鲁‘伟 (武汉大学病毒所基因工程药物及昆虫病毒分子生物学研究室) 本文主要从转基因植物、重组微生物及蛋白质工程三个方面概括了生物高技术在植 物杀虫抗病中的应用，其目的是为了让企业界更多一点的了解以基因工程为代表的生物 高技术产业来势之猛，在我国加入世界WTO之后，国外杀虫抗病农药对我国传统农药市 场的冲击，同时也促使科技工作者要以振兴中国农药为己任，开拓研发我国独具特色的 “ “工程”新农药并迅速使之产业化、商品化已成为当务之急o 1转基因植物 ’ 1．1抗虫转基因植物工程 在转基因植物工程方面，美国一直走在世界的最前例，‘自 1986年，孟山都的转基因作物首获美国EPA批准进行环境释放以来，美国农业部已批准 !进行田间试验的转基因植物已有2584例，批准商业化生产的有17件o1996年，转基因玉 多家植物基因工程公司从事转基因植物的研发和商业化生产。据国际农药届的专家们估 计：．在未来15。20年内，转基因种子的销售额有可能占到整个农药销售额的15％一 20％。 一 199r7年。1999年、全球转基因种子销售统计(百万美元) 项目—、＼ 箜份 1997年 1998年 1999年 农药总销售额 30656 30595 +30464 转基因种子销售额 65．3 1600 2370 转基因种子所占份额 2．13％ 5．23％ 7．78％ 按基因产物对靶昆虫作为方式的不同，可把目前国内外抗虫转基因植物分为两大 类：第一类主要是转B．t毒蛋白基因、蝎毒基因、蜘蛛毒素基因及转增效蛋白中间体，第 二类主要是转蛋白酶抑制剂基因，它主要包括丝氨酸蛋白酶抑制剂、疏基蛋白酶抑制剂 和金属蛋白酶抑制剂。 ‘’ 1．1．1转B．t毒蛋白基因 ， 自1987年比利时PGS公司科学家首次将Bt毒蛋白基因导入烟草植株，获得转基因 抗烟草纹蛾(Mauduca 地将不同类型的B．t毒素基因导入烟草、棉花、番茄、玉米、水稻、马铃薯等植物，其中，转 基因棉和马铃薯已被美国农业部批准应用于商业化种植o 。． 在B．t转基因植物的研究过程中，面于B．t毒蛋白基因来源于原核生物，其翻译密 码子与真核生物不完全相同，B．t毒蛋白基因难以在植物体高效表达，影响到植物的抗虫 1S 2001／11／6—7 2001币目灾芴发展年会一一依纪经济与灾芴发展专题砑纣会 福建·厦门 活性。近年来，采用基因修饰的方法使得该技术得到极大的改善。如美国孟山都公司在不 改变氨基酸序列的前提下，对B．t毒蛋白基因进行修饰，人工合成全长的B．t毒蛋白基 因在转基因棉植株高效表达，可溶性蛋白提高近500倍，抗虫活性大为增强。又如：1993 LA)导入水稻，毒蛋白在转基因水稻大量表 年，Fujmoto