植物抗虫基因工程
植物基因工程技术的发展与应用
植物基因工程技术的发展与应用
植物基因工程技术是现代生物技术的一大突破和重要组成部分，其应用范围涵盖了农业、药用、工业等领域，不仅能够提高植物的品质和产量，还可以开发出新型农药、生物制品、生物材料和绿色能源等，对于人类社会的发展起着不可忽视的作用。本文将就植物基因工程技术的相关概念、技术发展、应用前景等方面进行较为全面的论述。
一、植物基因工程技术的相关概念和基本原理
植物基因工程指的是在植物细胞内对基因进行改造，从而获得新的基因型和表现型的一种技术。其基本原理是将外源基因导入植物细胞，利用植物细胞自身的遗传物质修饰目标基因或创造新的功能基因，并通过细胞培养和选育等手段使成果得以表现出来。该技术的发展离不开分子生物学、细胞生物学、遗传学等多学科的支持和贡献。
二、植物基因工程技术的发展历程
随着分子生物学和生物技术研究的不断深入，植物基因工程技术也得以不断发展完善。其中，早期的相关成果主要以菌株Agrobacterium-mediated transformation和基于农杆菌的转瞬间法（Biolistic or particle bombardment）为主。1983年首次将生长激素合成基因导入一种植物模式（烟草）成功表达，并证实基因转移能在工业作物中成功。1986年由丹尼斯·H·维达（Dennis H. Vaida）在科罗拉多州通过农杆菌转化法将雏菊从褐色变为紫色。90年代以来，随着技术的不断进步，植物工程技术实现了从基因拷贝到化学合成等多领域的迅速发展，并且逐步转变为整合化的技术系统。例如，基因组学、基因编辑技术以及蛋白质组学等技术的加入，更大程度地推动了植物基因工程技术的发展。
三、植物基因工程技术的应用前景
1.农业
在农业领域，应用植物基因工程技术可以有效地增加作物的产量和改善作物的品质，提高抗病性。例如，现在已经实现了多种作物的抗虫、抗草甘膦、抗病毒等优化特性，从而使作物的品质和产量得到了大幅度的提高，增加了农业的生产效益。
第3章 基因工程 期末复习知识点总结【新教材】人教版高中生物选择性必修三
第3章 基因工程
1、什么是基因工程：
基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
2、基因工程的诞生（三个理论和三个技术）：
基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科基础上发展起来的，正是这些学科的基础理论和相关技术的发展催生了基因工程，具体有三大理论发现和三个技术突破。
1) 理论基础：DNA是遗传物质；DNA分子的双螺旋结构和半保留复制；遗传密码的通用性和遗传信息传递的方式；
2) 技术基础：限制性核酸内切酶的发现与DNA的切割；DNA连接酶的发现与DNA片段的连接；基因工程载体的构建与应用
理论上的三大发现
⑴、发现了遗传物质——DNA
1944年，艾弗里（O.T.Avery）的肺炎双球菌转化实验
⑵、揭示了遗传物质的分子机制：DNA分子的双螺旋结构和半保留复制
1953年，沃森（J.D.Watson）和克里克（F.Crick）的DNA双螺旋结构模型、半保留复制图，获1958年诺贝尔奖。
⑶、确立了遗传信息的传递方式：以密码形式传递
1963年，美国尼伦伯格（M.W.Nirenberg）和马太（H.Matthaei）确立了遗传信息以密码形式传递，破译了编码氨基酸的遗传密码(3个核苷酸=1个密码子=1个aa)。
技术上的三大突破
⑴、世界上第一个重组DNA实验：实现不同来源DNA的体外重组
1972年斯坦福大学化学家伯格（P.Berg）借助内切酶和连接酶将猴病毒SV40的DNA和大肠杆菌λ噬菌体的DNA在试管中连接在了一起，第一次成功地实现了DNA的体外重组。
⑵、第一个基因克隆实验：重组DNA表达实验，是世界上第一个基因工程实验
1973年美国斯坦福大学医学院遗传学家科恩（S.Cohen）将体外构建的含有四环素和卡那霉素抗性基因的重组质粒导入大肠杆菌，获得了具有双抗性的大肠杆菌转化子，成功完成了第一个基因克隆实验。是基因工程诞生的标志。
水稻抗虫基因工程研究进展
・综述与专论・ 生物技术通报
ＢＩＯＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＢＵＬＬＥＴＩＮ ２００２年第４期
水稻抗虫基因工程研究进展
皮灿辉 易自力
（湖南农业大学植物基因工程实验室，长沙４１０１２８）
摘要： 近年来，随着植物基因工程的发展，水稻抗虫转化研究工作进展迅速，一批极具应用潜力的抗虫品 系初露端倪。综述了目前国内外水稻抗虫基因工程取得的进展。结合植＿物抗虫基因工程的研究成果，对目前水稻 抗虫基因工程中存在的一些问题提出了相关的对策，其中主要讨论提高外源基因表达效率的途径。 关键词： 水稻抗虫基因 基因工程基因表达
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｉｎ Ｉｎｓｅｃｔ‘——ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｒｉｃｅ
Ｐｉ Ｃａｎｈｕｉ Ｙｉ Ｚｉｌｉ （Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＢｏｔａｎｙ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＨｕＭｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｋａｎｇｓｈａ ４１０１２８）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｒｅｃｅｎｔ ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ－ｎ ｒｉｃｅ ｉｎｓｅｃｔ—ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＷａＳ ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｏｕｔｃｏｍｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｓｏｍｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｐａｔｈｗａｙｓ ｔｏ ｅｎｈａｒｉｃｅ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｆｏｒｅｉｇｎ ｇｅｎｅ ｗｅｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｓｏｍｅ ｏｔｈｅｒ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｒｉｓｅｎ ｉｎ ｉｎｓｅｃｔ—ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ ｒｉｃｅ ａＳ ｗｅｌｌ ａＳ ｏｔｈｅｒ ｐｌａｎｔｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｒｉｃｅ Ｉｎｓｅｃｔ—ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｇｅｎｅ Ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｅｎｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ
Bt转基因抗虫植物研究进展
第２７卷第４期 ２０１０年８月
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８—９６３２．２０１０．０４．０７５ 生物学杂志
Ｊ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＢＩＯＬＯＧＹ
转基因抗虫植物研究进展 Ｖｏ１．２７ Ｎｏ．４ Ａｕｇ，２０１０
王继磊 ，刘迪秋 ，丁元明 ，葛锋 ，李文娴 ，田荣欢
（１．昆明理工大学生命科学与技术学院，昆明６５０２２４；２．云南出入境检验检疫局，云南６５０２２８）
摘要：目前研成为世界上植物抗虫基因工程中研究和应用最多的基因。已经有多种转单一 和复合 的转基
因玉米、棉花、马铃薯等作物得到大面积种植。还有许多新的具有良好抗虫性的胁转基因植物，如水稻、大豆、油 菜、苜蓿、花椰菜、蓖麻等已经试验成功，并逐渐推广种植。 转基因抗虫植物的培育为提高产量，减少杀虫剂的使 用和保护环境做出了举足轻重的贡献。就肪的分类、杀虫机理、胁转基因抗虫植物的发展状况以及种植肪抗虫植
物对环境的影响进行了概述。 关键词：髓基因；转基因植物；抗虫；环境
中图分类号：Ｑ９４３ ２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—９６３２（２０１０）０４—００７５—０４
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｂｔ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ａｎｔｉ—ｉｎｓｅｃｔ ｐｌａｎｔｓ
ＷＡＮＧ Ｊｉ—ｌｅｉ ，ＬＩＵ Ｄｉ—ｑｉｕ ，ＤＩＮＧ Ｙｕａｎ—ｍｉｎｇ ，ＧＥ Ｆｅｎｇ ，ＬＩ Ｗｅｎ—ｘｉａｎ ，ＴＩＡＮ Ｒｏｎｇ—ｈｕａｎ
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２２４；
２．Ｙｕｎｎａｎ Ｅｎｔｒｙ—Ｅｘｉｔ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｑｕａｒａｎｔｉｎｅ，Ｋｕｍｍｉｎｇ ６５０２２８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ，Ｂｔ ｇｅｎｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｎｄ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ ｉｎｓｅｃｔ—ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｐｌａｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ． Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｍａｎｙ Ｂｔ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｐｌａｎｔｓ ｗｈｉｃｈ ｈａｖｅ ｏｎｅ ｏｒ ｔｗｏ Ｂｔ ｇｅｎｅｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｍａｉｚｅ，ｃｏｔｔｏｎ ａｎｄ ｐｏｔａｔｏ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｉｎ ａ ｌａｒｇｅ— ｓｃａｌｅ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ａ ｌｏｔ ｏｆ ｎｅｗ Ｂｔ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｐｌａｎｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｒｉｃｅ．ｂｅａｎ，ｒａｐｅ，ａ１ｆａＩｆａ，ｃａｕｌｉｆｌｏｗｅｒ ａｎｄ ｃａｓｔｏｒ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ＳＵＣ—
基因工程技术应用
基因工程技术应用
基因工程技术是一种利用现代生物技术修改和操作生物体基因组的方法。它已被广泛应用于医学、农业、环境保护、工业等领域，具有广阔的应用前景。
以下是基因工程技术的一些应用：
1.医学领域：基因工程技术可用于制造生物制品，如疫苗、生长因子、单克隆抗体等，并用于基因治疗、基因诊断和基因药物研发。
2. 农业领域：基因工程技术可用于转基因作物的研究和开发，使植物具有抗虫、抗病、耐旱等优良性状，提高作物产量和品质，并减少农药的使用。
3. 环境保护：基因工程技术可用于生物修复，通过改良微生物的代谢途径和生物降解能力，降解化学污染物和有机废弃物，达到环境保护的目的。
4. 工业生产：基因工程技术可用于大肠杆菌等微生物的发酵工业，生产多种化学物质和能源，在环保、生物技术、新材料等领域有广泛应用。
总的来说，基因工程技术的应用范围和前景非常广泛，可以改善人类生活品质和促进社会发展。
抗虫棉的获得原理
抗虫棉的获得原理
抗虫棉的获得原理可以从遗传学和生物学的角度来解释。首先，抗虫棉是指具有抵抗害虫侵袭并减少农药使用的转基因棉花。传统棉花对于害虫的侵袭比较脆弱，需要大量的农药来保护，这会增加农民的生产成本并对环境造成负面影响。而通过制造抗虫棉，可以显著降低农药使用量，提高棉花的产量和质量。
抗虫棉的获得原理主要涉及了两个关键步骤：识别并选择目标基因，以及将目标基因导入棉花。
在第一步中，研究人员首先要识别具有抗虫性的基因。这可以通过多种途径来实现，如对已知的具有抗虫性的植物品种进行筛选和分析，或者通过转录组学和基因组学方法来鉴定在受虫害侵袭时特异性表达的基因。一旦找到了具有抗虫性的基因，研究人员还需要确定其功能和作用机制，以便更好地应用于转基因棉花的改良。
在第二步中，研究人员需要将目标基因导入棉花。这可以通过基因工程技术来实现，最常用的方法是利用农杆菌介导的遗传转化。农杆菌是一种常见的土壤细菌，它能够将外源基因插入到植物细胞的染色体中。研究人员将目标基因与农杆菌转化载体相融合，然后将其导入棉花胚性愈伤组织。随后，通过培养和筛选，将带有目标基因的转基因细胞筛选出来，并通过植物再生和培养的方法得到抗虫棉。
抗虫棉的获得原理与生物学上的两个关键概念密切相关：遗传多样性和基因表达调控。首先，遗传多样性是指一种物种或族群内个体间基因组的差异。在传统棉花中，抗虫性相关的基因可能在遗传水平上并不丰富，导致棉花对于虫害的抵抗力较弱。通过强化抗虫基因的表达或导入其他物种的抗虫基因，可以增加遗传多样性，提高棉花的抗虫能力。其次，基因表达调控是指基因在不同组织和功能状态下的表达水平的调节。抗虫基因的表达受到多种生物因素的调控，如昼夜周期、温度和养分状态等。了解这些调控机制有助于优化抗虫棉在不同环境条件下的表达效果。
抗虫棉作为一种转基因作物，涉及到一定的安全性和伦理问题。因此，在开展抗虫棉的研究和开发过程中，需要确保相关的转基因技术和产品符合国际和国家的法律法规和伦理标准。此外，还需要进行一系列的风险评估和监管，以确保转基因棉花的安全性和可持续性。
植物蛋白酶抑制剂及其在抗虫植物基因工程中的应用
——２７０
文章编号：１０００—１３３６（２００２）０３４）２７０４）３ 《生命的化学》２００２年２２卷３期
植物蛋白酶抑制剂及其在抗虫植物基因工程中的应用
李雪雁杨勇许维岸
（山东丧业大学植保学院，泰安２７１０１８）
摘要：植物蛋白酶抑瓤剂（ｐｒｏｔｅｉｎａｓｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ，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 正常甚至死亡。蛋白酶抑制剂基园是抗虫基因工程中一粪重要的目
的基田，具有作用位点独特，抗旦谱广等独特优点。本ｘ从蛋白酶抑制剂的分类、作用机制、转基园
研兜及其应用前景等方面进行了综述。
关键词：蛋白酶抑制荆；抗虫基因工程
中图分类号：Ｑ９６５；Ｑ８１２
近年来，随着植物基因工程的兴起与迅
速发展，大量的抗虫目的基因被分离和克隆。
植物蛋白酶抑制剂（ｐｒｏｔｅｌｎａｓｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ，ＰＩ）
是广泛存在于植物中的一类低分子量的多肽
或蛋白质，它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。当蛋白
酶抑制剂被昆虫取食并在体内积累时，它就
会抑制肠道内蛋白水解酶活性，并能刺激消
化酶类的过量合成和分泌，引起某些必需氨
基酸（如甲硫氨酸）的缺乏，扰乱昆虫的正常
代谢，最终导致昆虫发育不正常甚至死亡。
因此，蛋白酶抑制剂在植物对害虫和某些病
收稿Ｉ：１期：２００２４）１４）８
作者简介：李雪雁（１９７８一），女 硕士生 原体的侵染防御系统中具有非常重要的作
用 。
１．蛋白酶抑制剂的分类
Ｒｙａｎ根据蛋白酶抑制剂的同源性将已
知的植物来源的蛋白酶抑制剂划分为１０个
家族（表１）。这些抑制蛋白的分子量一般较
小，通常在５～２５ ｋＤ之间 。
根据蛋白酶抑制剂所抑制的蛋白酶类型
可将其划分为４种类型，即丝氨酸蛋白酶抑
制剂、巯基蛋白酶抑制剂、酸性蛋白酶抑制
剂、金属蛋白酶抑制剂…。丝氨酸蛋白酶抑
制剂和巯基蛋白酶抑制剂可以明显的抑制植
植物基因工程的原理和应用
植物基因工程的原理和应用
随着人口不断增长和环境污染的加剧，粮食和食品生产面临着严峻的挑战。植物基因工程技术的出现，为解决这些问题提供了新的思路和技术手段。本文将深入探讨植物基因工程的原理、技术和应用。
一、植物基因工程的原理
植物基因工程是一种通过人工改变植物基因组，以达到改变植物性状的技术。其基本原理是先找到与特定性状相关的基因，然后通过基因克隆技术将其移植到目标植物的染色体上。
常见的植物基因工程技术包括：反义RNA（RNAi）、基因敲除、基因点突变、转座子技术等。
1.反义RNA（RNAi）技术
反义RNA（RNAi）技术是一种利用RNA分子干涉特定基因表达的技术。其基本原理是通过人工合成一段与目标基因相匹配的双链小RNA，将其导入到目标植物细胞中，使目标RNA的翻译或稳定性发生改变，从而达到基因沉默的效果。
2.基因敲除技术
基因敲除技术是指通过人工干预基因组的方法，去除目标基因或恢复该基因的正常状态。其原理是利用重组DNA技术构建脱失、加强或替换目标基因的表达序列，并将其导入到目标植物细胞中，使目标基因发生改变。
3.基因点突变技术
基因点突变技术是指通过人工改变基因序列的方法，对特定性状进行定向改造。其原理是利用化学或物理方法诱导基因发生随机点变异或特定氨基酸替换，以得到新的功能性状。
4.转座子技术
转座子技术是指通过人工移动或插入跨越基因组DNA的转座子，调控基因表达和功能的技术。其原理是利用DNA转座子在基因组中横向移动的特性，将转座子DNA序列修饰后导入到目标植物细胞中，调节目标基因的表达和功能。
二、植物基因工程的应用
1.农作物育种
植物基因工程技术已经成为现代育种的重要手段之一。通过植物基因工程技术对农作物进行改良，可以增加产量、提高品质、增强抗病能力、抗旱、耐盐、抗逆性等。目前已经开发的转基因农作物包括抗虫、抗病、抗草甘膦、耐旱、高产等。这些转基因作物能够极大地提高农业生产效率和品质，缓解粮食供应紧张局面，有助于解决全球粮食安全问题。
植物抗虫基因工程存在的问题及其解决策略
・１０４・ 陕西农业科学
植物抗虫基因工程存在的问题及其解决策略
吴方丽ｈ ，金伟波 ，王保莉 ，曲东 （１．西北农林科技大学生命科学学院，陕西杨凌７１２１００￣ ２．西北农林科技大学植物保护学院，陕西杨凌７１２１００） 提要｛植物抗虫基因工程为害虫防治提供了一条崭新的途径，为农业的发展做出了积极的贡献。随着 转基因植物的商品化，人们开始逐渐对转基因植物潜在的问题进行深入的研究。笔者主要对转基因抗虫 植物大田应用潜在的问题及其解决策略研究现状进行了综述。 关键词：植物；抗虫基因工程，抗性；生态风险 自１９８７年转基因植物问世以来，到目前为 止，植物转基因技术已经在近数百种植物中获得 了成功［１叫］。经过多年的发展，外源基因的转化技 术已相当成熟，目前人们对植物转基因的研究热 点已不再停留在简单地将外源基因导入植物体 内，而是致力于对外源基因进入植物体内直到表 达的一系列过程，以及转基因植物释放到大田后 对周围生态系统的影响进行研究，以便使转基因 具有高效性，安全性。笔者主要从抗虫基因导入到 植物体内的表达问题，以及抗虫植物推广到大田 后，昆虫对抗虫植物产生抗性以及潜在的生态环 境问题及其解决策略做一简要的综述。 抗虫基因的表达问题 无论哪一种抗虫基因，用于抗虫基因工程主 要考虑的问题就是能使其在植物中表达，并在此 基础上进一步提高其表达量，表达量越高，抗虫效 果就越好。２００２年张俊等研究表明：对转单价Ｂｔ 基因棉和转双价（Ｂｔ＋ＣｐＴＩ）基因棉的六个时期 同一器官和花铃期六个器官的平均Ｂｔ毒蛋白含 量比较，棉株中Ｂｔ毒蛋白的表达量与棉株的抗虫 性密切相关［５］。因此，如何促使外源抗虫基因在植 物中表达和提高其在植物体内的表达量，将是植 物抗虫基因工程的一个重要研究方向。解决外源 基因在植物体内的表达和提高其在植物体内的表 达量的策略主要有以下几点： １．１消除转基因沉默 转基因沉默并不是指外源基因导入到植物体 内不稳定而造成的，而是指稳定整合到受体细胞 中的完整的外源基因在当代转化体或在其后代中 表达受到抑制的现象。１９８６年Ｐｅｅｒｂｏｌｔｅ首次报 道了外源基因在烟草中发生沉默，Ｌｕｃｙ Ａ Ｐ等 科研工作者在随后的植物转基因研究中，发现外 源基因在植物体内沉默的例子屡见不鲜［。卅］。因 此，就实用意义而言，克服转基因沉默，不仅是转 基因植物走向商品化和实用化的关键步骤，而且 在理论上也加深了对高等植物基因的表达和调控 机制的了解。目前认为导致转基因沉默有多种机 理，而且各种机理都涉及到核酸（ＤＮＡ－－ＤＮＡ， ＤＮＡ－－ＲＮＡ及ＲＮＡ－－ＲＮＡ）间的相互作用，其 调控机理非常复杂。近年来，随着新的理论与技术 在生物科学中的不断应用，对于植物转基因中存 在转基因沉默已有一些有效的克服措施，具体表 现在以下几个方面： （１）消除目的基因及其启动子的甲基化。 ＤＮＡ甲基化是一种表观遗传修饰，它是由ＤＮＡ 甲基转移酶（ＤＮＡ ｍｅｔｈｙｌ－－ｔｒａｎｓ｛ｅｒａｓｅ，Ｄｎｍｔ） 催化Ｓ一腺苷甲硫氨酸作为甲基供体，将胞嘧啶 转变为５～甲基胞嘧啶（ｍＣ）的一种反应。一般 说，ＤＮＡ甲基化程度越高，这段ＤＮＡ被转录成 ＲＮＡ并翻译成有功能蛋白质的可能性越小。研究 表明，外源基因较内源基因更易甲基化。 对于同义密码子而言，不同的物种的使用频 率有很大差别，因此出现了所谓的密码子偏爱 性。为消除转基因沉默，在转基因前，应对密码子 进行优化，尽量使用植物偏爱的密码子。如在不改
植物凝集素及其在抗虫基因工程中的应用
山地农业生物学报２９（３）：２５５～２６０，２０１０
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｙ
・文献综述・
植物凝集素及其在抗虫基因工程中的应用
周晓宇，陈 杰，杨敬，黄海涛，宋翔
（绵阳市农业科学研究所，四川绵阳６２１０２３）
摘要：植物凝集素是一类具有高度特异性糖结合活性蛋白，其糖结合特异性主要针对外源寡糖，主要生理功能 是介导植物的防御反应，在农业、医学等领域应用前景广阔。本文综述了植物凝集素研究进展，介绍植物凝集素
的定义、分类、结构、功能及其在植物抗虫基因工程中的应用。 关键词：植物凝集素；结构；功能；抗虫基因工程 中图分类号：ＴＱ９１３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—０４５７（２０１０）０３—０２５５—０６
Ｐｌａｎｔ Ｌｅｃｔｉｎｓ ａｎｄ ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｐｌａｎｔ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｆｏｒ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ Ｉｎｓｅｃｔｓ
ＺＨＯＵ Ｘｉａｏ－ｙｕ，ＣＨＥＮ觑，ＹＡＮＧ Ｊｉｎｇ，ＨＵＡＮＧ Ｈａｉ—ｔａｏ，ＳＯＮＧ Ｘｉａｎｇ（Ｍｉａｎｙａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ
Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｍｉａｎｙａｎｇ Ｓｉｃｈｕａｎ ６２１０２３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｌａｎｔ Ｌｅｃｔｉｎｓ ａｒｅ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｔｈａｔ ｂｉｎｄ ｔｏ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ０ｌｉｇ０ｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，ｍａｉｎｌｙ ｔｏ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａ—
ｒｉｄｅｓ，ａｎｄ ｉｔｓ ｍａｉｎ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｓ ｔｏ ｍｅｄｉａｔｅ ｄｅｆｅｎｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｖａｄｅｒ．Ｉｔ ｈａｓ ａ ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ
ｕｓｅ ｉｎ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｅｄｉｃｉｎｅ ｅｔｃ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｗｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｌｅｃｔｉｎｓ，