基因工程改良在昆虫病原真菌中的应用.pdfVIP

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００９，２９（３）：９４～９９ 基因工程改良在昆虫病原真菌中的应用 １，２ １ １ １ １ 边　强 　王广君 　张泽华 　高　松 　农向群 （１中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室　北京　１０００９４） （２沈阳农业大学植物保护学院　沈阳　１１０１６１） 摘要　昆虫病原真菌是自然界控制害虫种群的主要生物因子，其研究开发越来越受到重视。但 由于存在致死速度慢、防效不稳定、对环境条件要求高等缺点，限制了昆虫病原真菌的应用。近 年来，通过基因工程技术对昆虫病原真菌进行遗传改造，提高菌株的致病性和毒力，创造高效、稳 定的工程菌株取得了较大进展。对昆虫病原真菌选择标记、遗传转化方法、基因工程改良及应用 等方面必威体育精装版研究进展进行了综述。 关键词　昆虫病原真菌　基因工程　转化方法　菌株改良 中图分类号　Ｑ７８９ 　　目前已知昆虫病原真菌（ｅｎｔｏｍｏｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｆｕｎｇｉ） 菌株，从而使受体菌株细胞能够在环境中与其他微生 ７００多种，能以多种昆虫为寄主，是自然界中控制昆虫 ［３］ 物相区别的一种标记方法 。被引入的ＤＮＡ一般以 种群的主要生物因子。在人工释放条件下，可有效控 质粒的形态存在于受体细胞中，或整合到受体细胞的 制目标昆虫种群数量。昆虫病原真菌具有主动致病 染色体中并稳定遗传。有效的选择性标记可降低假阳 性、较强的扩散能力、较长的土壤宿存能力、以及寄主 ［４］ 性、减少工作量 ，因此，合适的选择性标记是成功转 ［１］ 不易产生抗性等特点 ，可在害虫种群中形成疾病的 化的前提。目前用于昆虫病原真菌基因工程改良的选 传播和流行，实现对害虫种群的持续控制。其兼性寄 择标记主要有营养缺陷型标记、抗性标记和报告基因 生的营养方式，体壁及消化道入侵方式和孢子宿存机 标记三大类。 制在害虫的综合治理中表现出强大的生命力，其研究 １．１　营养缺陷型标记 开发也越来越受到国内外的重视。但昆虫病原真菌也 　　营养缺陷型标记是一种常用的选择性标记，通过 存在致死速度慢、防效不稳定和易受环境因素影响等 转入的标记基因与受体细胞突变基因互补，从而使受 不足［２］，这在一定程度上阻碍了真菌杀虫剂的应用。 ［５］ 体细胞表现野生型生长 。营养缺陷型标记在昆虫病 　　近年来，昆虫病原真菌致病机理和分子生物学方 ［６，７］ ［８］ 原真菌遗传转化中应用的较少 。Ｓａｎｄｈｕ等 用氯 ［１］ 面的研究有了较快的进展 。相关研究主要集中在利 酸盐抗性筛选出了白僵菌（Ｂｅａｕｖｅｒｉａｂａｓｓｉａｎａ）、绿僵菌 用基因工程手段对昆虫病原真菌进行改造，提高菌株 （Ｍｅｔａｒｈｉｚｉｕｍａｎｉｓｏｐｌｉａｅ）的硝酸盐还原酶缺失突变株， 的杀虫毒力、杀虫速度以及抗逆能力等方面。本文主 然后用构巢曲霉的ｎｉａＤ基因转化突变菌株获得成功。 要介绍近年来有关昆虫病原真菌遗传转化和基因工程 ［９］ 另外，Ｓｔａａｔｓ等 在进行农杆菌介导的绿僵菌转