外源茉莉酸和茉莉酸甲酯诱导植物抗虫作用及其机理

综述了茉莉酸 (jasmonicacid ,JA)和茉莉酸甲酯 (methyljasmonate ,MJA)的分子结构和应用其诱导的植物抗虫作用及其机制。植物受外源茉莉酸或茉莉酸甲酯刺激后 ,一条反应途径是由硬脂酸途径激活防御基因 ,另一条途径是直接激活防御基因。防御基因激活后导致代谢途径重新配置 ,并可能诱导植物产生下列 4种效应 :(1)直接防御 ,即植物产生对害虫有毒的物质、抗营养和抗消化的酶类 ,或具驱避性和妨碍行为作用的化合物 ;(2 )间接防御 ,即产生吸引天敌的挥发物 ;(3)不防御 ,即无防御反应 ;(4 )负防御 。

植物抗虫的次生代谢物质

绿色植物利用基础代谢将二氧化碳和水转化为糖，氮转化为氨基酸，并且合成核酸、脂类和简单的有机酸，而这些基础代谢物又是合成次生代谢物的前体。毫无疑问，次生代谢物质局限于植物中，尽管在一些动物和微生物中也能分离到一些次生化合物，但目前所发现的次生代谢物大约...

外源毒性物质及其在植物抗虫品种培育中的应用概况

对昆虫具有毒性的外源毒性物质广泛存在于微生物、植物和一些动物中。概述了Bt晶体 蛋白、蛋白酶抑制剂、植物凝集素、淀粉酶抑制剂、几丁质酶等几种外源毒性物质的特征、杀虫机 理及其基因在植物抗虫品种培育方面的应用概况,并对今后转外源毒性基因抗虫植物的主要研 究方向作了探讨。

世界植物抗虫育种研究的进展

世界作物每年由于害虫造成的损失,约占潜在产量的14％左右。各种作物的损失率不同,其中小麦较低,约5％,水稻较高,约27％(亚洲约35％)。尽管广泛利用了杀虫剂和其他防治手段,世界许多作物产区的产量损失依然大大超过5％。如果把仓库害虫和传毒介体昆虫的为害计算在内,损失将更加严重。

植物抗虫基因工程的研究进展

虫害是制约农作物高产的重要因素，世界每年因虫害造成的损失约占农作物产量的15％以上。化学农药的施用在减少虫害挽回损失的同时，引起一系列副作用，如提高成本、污染环境、诱导害虫产生抗药性、引起次要害虫的大发生等。而通过基因工程手段培育抗虫新品种（系）可从根本上解决以上问题，这种抗虫植物的应用可避免反复喷洒农药，避免因有的部位难以喷药以及有的生物杀虫剂在自然条件下不稳定等而影响杀虫效果，节约人力和物力，减少农药造成的环境污染，对哺乳动物和一些有益昆虫不产生毒害作用，具有广阔的应用前景。

植物来源抗虫基因的研究进展

植物抗虫基因工程为农林业生产中的害虫防治提供了新的途径,随着研究的不断深入,已经获得了很多抗虫基因。综述了目前源于植物的抗虫基因的种类,归纳了研究较多的抗虫基因的作用机制及其在转基因植物中的应用,提出了植物抗虫基因在虫害防治中面临的问题及相应的解决策略,展望了植物抗虫基因工程研究发展的方向和前景。

RNA沉默转基因技术在植物抗病虫害研究中的作用

RNA沉默技术由于其简便、高效及高特异性在各种模式和非模式生物系统中得到了广泛的应用。植物转基因技术是将植物、动物或微生物中分离到的目的基因,通过各种手段整合到植物基因组上,使其稳定遗传并赋予植物新的优良性状的生物技术。RNA沉默在植物转基因工程领域的研究十分广泛,目前已经成功研究培育出许多抗病毒、抗虫转基因植物,为农业病虫害的防控提供了新的思路和方法。本文重点综述了近年来植物转基因介导RNA沉默在抗虫与抗病毒研究方面的进展,加深人们对转基因植物抗虫与抗病毒研究的认识。

抗草甘膦抗虫植物表达载体的构建及其转基因烟草的分析

构建了含草甘膦抗性突变基因 (aroAM12 )和人工合成重组Bt抗虫基因 (Bts1m)的植物表达载体pCM12_s1m。aroAM12基因的表达由CaMV35S启动子控制 ,Bts1m基因的表达由 2E_CaMV35S启动子和Ω因子控制。通过农杆菌介导 ,将aroAM12和Bts1m基因转化到烟草中 ,转基因烟草通过在含草甘膦的MS培养基上筛选而获得。Southernblot分析表明所有经过草甘膦筛选出的转化植株都整合有aroAM12基因 ,约 70 %的转化植株同时整合有aroAM12和Bts1m基因。Northernblot、Immunodotblot分析进一步证明整合的两个基因在转录、翻译水平上均进行了表达 ,不同植株之间表达存在着差异。草甘膦抗性和虫试实验证明 。

Bt杀虫基因与Bt转基因抗虫植物研究进展

苏云金杆菌是一类非常重要的昆虫病原体，它能产生特异性的杀虫结晶蛋白，对农业上和生物医学上的许多有害的昆虫有毒杀作用，这些害虫包括鳞翅目、双翅目、鞘翅目、膜翅目、螨类和线虫。近三十年来，以苏云金杆菌为基础的生物杀虫剂已在世界范围内商业化用于防治重要经济作物的害虫。近年来有关Ｂｔ基因的遗传、分子生物学和基因工程已取得显著进展。本文对苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因的分类和杀虫机理及用该类基因构建的工程转基因植物研究状况作一简要综述，同时对Ｂｔ基因工程存在的潜在问题和解决途径作了简单的探讨。

植物凝集素及其在抗虫植物基因工程中的应用

植物凝集素是一类具有特异糖结合活性的蛋白,具有一个或多个可以与糖或寡聚糖特异可逆结合的非催化结构域。其糖结合活性是针对外源寡糖,参与植物的防御反应。本文综述了有关植物凝集素分子生物学的研究进展,介绍了植物凝集素的分类、糖结合特性、近年来有关植物凝集素蛋白晶体结构的研究,及其与糖结合能力相关的生物学功能。并对植物凝集素在抗虫植物基因工程中的应用现状及发展前景做了阐述。

天敌与转Bt基因抗虫植物的协同控害作用

本文概述了转Bt基因抗虫植物对天敌的影响 ,特别是天敌与转Bt基因抗虫植物的协同控害作用及其对寄主昆虫抗性发展的影响等研究进展。已有的研究表明转Bt基因抗虫植物对天敌并无明显不利的影响 ,但转Bt基因抗虫植物与天敌的协同控害作用表现出拮抗性、加和性及增效性等多种形式 。

转基因抗虫植物对天敌昆虫的影响

迄今对 1 6种捕食性和 7种寄生性天敌昆虫个体进行的毒性测定表明 ,转基因植物对天敌昆虫没有直接毒性 ;取食了转基因植物的猎物对大部分捕食性天敌昆虫个体无毒副作用。取食了转基因植物的寄主害虫如表现亚致死反应 ,则对寄生蜂个体无毒副作用 ,甚至对寄生蜂与抗虫作物间有增效作用 ;如寄主表现致死反应 ,则对寄生蜂个体有明显毒副作用。转Bt基因棉花、玉米和马铃薯田中主要广谱捕食性天敌种群数量等于或显著高于常规田 ,生测中对普通草蛉的副作用并未使其大田种群受到不良影响 ;寄生性天敌昆虫种群数量除在个别Bt棉田中明显减少外 ,在其他Bt作物田中均等于或高于常规田。除个别棉田外 ,未发现Bt作物田中天敌群落受到不良影响。部分研究发现Bt作物田中某些非靶标刺吸口器害虫上升为主要害虫 ,数量明显高于常规田。建议采用“三层次检测体系”

抗虫植物基因工程研究进展

虫害是造成农业减产的主要原因之一。据不完全统计,全世界每年因虫害引起的作物减产达总产量的15％,损失高达数千亿美元。在我国,因虫害水稻减产在lO％以上;小麦减产近20％;

植物蛋白酶抑制剂及其在抗虫植物基因工程中的应用

植物蛋白酶抑制剂(proteinase inhibitors,PI)能与昆虫蛋白酶的活性部位或变构部位结合,抑制酶的催化活性,导致昆虫发育不正常甚至死亡。蛋白酶抑制剂基因是抗虫基因工程中一类重要的目的基因,具有作用位点独特,抗虫谱广等独特优点。本文从蛋白酶抑制剂的分类、作用机制、转基因研究及其应用前景等方面进行了综述。

转基因抗虫植物对昆虫天敌的影响

随着商业化种植的迅速推广,转基因作物在给人们带来经济效益的同时,其对生态环境可能带来的风险已成为关注的焦点。转基因抗虫作物在对靶标害虫有很好控制作用的同时,对捕食性天敌和寄生性天敌及其种群数量的影响是其生态安全评价的重要内容。文章从天敌个体及种群两个方面综述了转基因抗虫作物对天敌的影响。目前,大多数研究表明转基因抗虫作物在有效控制靶标害虫的同时,对昆虫天敌没有明显的不利影响,也有研究报道认为对某些天敌有一定的不良影响,除个别Bt棉田外,未发现转基因作物田中天敌种群数量受到不良影响。

新型双抗虫基因植物表达载体的构建及其在转基因烟草中的表达

用一个合成的编码完全活化的苏云金芽孢杆菌(Bt)CrylAc的嵌合蛋白基因BtS29K与慈菇蛋白酶抑制剂A和B的融合蛋白基因API-BA构建了双抗虫基因植物表达载体pBS29K-BA.通过农杆菌介导法将该双抗虫基因转入烟草,获得了一批可同时表达两个抗虫蛋白的转基因植株.Western blot分析结果表明CrylAc和API-BA蛋白的表达量分别达到3.2μg/g鲜叶重和4.9μg/g鲜叶重.用棉铃虫进行的杀虫试验表明,在中～高抗虫(70％以上的昆虫死亡率)植株中,表达双抗虫基因的植株百分数较仅表达Bt基因的高10％,比仅表达API-BA的高25％.证明用完全活化的Bt蛋白编码序列与蛋白酶抑制剂基因构建双抗虫基因表达载体可以确保两个基因抗虫功能的充分发挥.

转基因抗虫植物对土壤质量影响的研究进展

转基因抗虫植物会向土壤中释放外源基因表达蛋白并存留在土壤中;同时,外源基因的插入会改变转基因抗虫植物的农艺性状和化学组分。它们主要通过这两个方面可能对土壤质量产生影响。本文综述了转基因抗虫植物对土壤质量影响的研究进展,并就它们在今后对土壤质量影响的研究提出一些建议。

转抗虫基因植物对蜜蜂的影响

苏云金杆菌 (Bacillusthuringiensis,Bt)毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因是广泛用于植物抗虫基因工程的两大类基因。Bt毒蛋白对蜜蜂没有明显毒害作用 ,但对草蛉、瓢虫等有益昆虫的繁殖、发育具有不良影响 ,而且在花粉中表达 ,因此转Bt基因植物对蜜蜂的影响有待于进一步研究。蛋白酶抑制剂浓度高时 ,对蜜蜂具有明显的毒害作用。随着基因工程技术的发展 ,蛋白酶抑制剂基因表达水平的提高 ,转基因植物必将对蜜蜂产生一些不良影响。蜜蜂仅取食植物的花蜜和花粉 ,可以采用不同的启动子 ,使抗虫基因只在害虫取食部位表达 ,而在花蜜和花粉中不表达 ,以确保既能抗虫 。