抗植物虫害基因

抗植物虫害基因
根据来源,抗植物虫害的基因可分为三类:即从微生物苏云金杆菌分离出的苏云金杆菌杀虫结晶蛋白基因(bt基因)、从植物中分离出的昆虫蛋白酶抑制剂基因和植物凝集素基因(lectin gene)。三类抗植物虫害的基因具有不同的作用原理、类型、抗虫谱。抗虫基因工程发展十分迅速,抗虫棉的推广应用使抗虫基因工程进入到产业化阶段。将多个抗虫基因联合一同导入同一植物,可拓宽转基因植物抗虫谱,且能延缓害虫的耐药性。

简介

长期以来,人们在防治植物病虫害的过程中,较多地注意了病原物的浸染问题,因而大量使用化学农药,由此造成的环境污染已经直接危及人类的健康,成为全球普遍关注的问题。其实,植物在长期的演化过程中,形成了许多同病原物作斗争的特性,其中就包括植物自身的免疫性。植物同动物一样,也有免疫系统,刺激植物的免疫系统,引发免疫反应,同样能使植物对病虫害产生抗性。利用植物的免疫性防治病虫害,这是当前植物病虫害防治研究中的一个新的紧迫的课题。
因此,传统的免疫方法是用少量诱导因子“接种”到植物体上,使植株整体对病虫害产生较强的免疫力,以抵抗各种病症的发生。诱导因子有多种,如病原体的非致病性生理种及代谢产物等,将其直接喷洒到植物叶片的表面,或浇其根,或注射到基部,都可诱导植株免疫,对同一种植物来说,诱导因子有多种,诱导产生的抗生具有一定的广谱性。
植物的免疫能力还与“防御基因”有关。最新研究结果表明,植物受害虫损伤后能产生报警信号,以此激活植物体内的“防御基因”,提高植物的自身的抗性及免疫能力,这在番茄的研究中最具有典型性,害虫损伤番茄叶之后,叶上的细胞壁释放出一种类激素因子,该物质通过细胞组织扩散到茎和其它叶片,启动蛋白酶抑制剂的基因,开始高效合成蛋白酶抑制剂,并在茎叶中迅速积累,以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂不仅对害虫产生的消化酶有抑制作用,而且对病菌产生的蛋白酶也有抑制作用。