文档介绍：转Bt基因稻谷抗虫性研究进展
刘旭肖珍珍刘映红作者简介:刘旭,男,1983年生,硕士研究生,研究方向为农业昆虫与害虫防治,Email: ******@.
﹡通讯作者(Author for correspondence): Email: ******@swu.. Tel: 023-68251795
(西南大学植物保护学院重庆市昆虫学及害虫控制工程重点实验室,重庆 400716)
摘要:综述了近年来转Bt抗虫基因水稻稻谷对储粮害虫的抗性以及印度谷螟对Bt的抗性研究进展,旨在为转Bt基因水稻的安全性评价及其商业化生产提供参考依据。
关键词:储粮害虫;转Bt基因稻谷;抗性
水稻(Oryza sativa L.)是世界三大粮食作物之一,也是我国重要的经济作物和粮食作物,全球约三分之一以上的人口以稻米为主食[1]。在水稻生产中,储藏稻谷是生产中一个重要环节。我国是一个粮食大国,粮食储藏周期较长、储量较大,在粮食储藏期间,各种有害生物容易滋生危害,造成储粮质量和品质的巨大损失,由于受到仓储条件和防虫技术的限制,每年在北方地区因虫害造成的储粮数量损失为3%~5%,南方地区为6%~8%,损失粮食200~300亿kg[2]。可见,储粮害虫造成的危害和损失是十分巨大的。据2004-2005年第六次全国储粮昆虫调查,我国储粮昆虫有270种,其中储粮害虫有226种[3],危害严重且分布广的主要有玉米象、米象、谷蠹、锯谷盗及赤拟谷盗等鞘翅目害虫和麦蛾、印度谷螟及一点谷螟等鳞翅目害虫[4]。
目前,我国乃至全世界对储粮害虫的防治主要采用化学防治,但由此造成的农药残留、环境污染以及害虫抗性等问题日益严重,迫使人们寻求其他更加安全有效的害虫防治措施。通过分子生物学手段,将抗虫基因导入水稻细胞中,并使其遗传和表达,从而培育具有抗虫能力的转基因水稻新品系成为控制水稻害虫的重要途径[]。苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensi,简称Bt)是一种能产生杀虫晶体蛋白(insecticidal crystal protein)的革兰氏阳性菌,其孢子及伴孢晶体对鳞翅目和鞘翅目的一些害虫具有一定的毒杀作用,自1938年第一个Bt商品制剂问世以来,因其毒力高,致病快,且对非靶标生物及人类无毒,对环境安全,已作为微生物杀虫剂广泛应用于害虫的防治[6]。然而,随着Bt制剂的大量使用,人们发现在实验室的条件下已有多种害虫对其产生抗性,更为严重的是,已发现在大田中世界性蔬菜害虫小菜蛾Plutella xylostella(Linnaeus)对Bt产生了抗性[7]。近年来,昆虫对Bt制剂及对转Bt基因作物产生抗性的报道已有很多。在我国,关于转Bt基因水稻生态安全性方面的研究,已取得了一些研究成果,处于起步阶段,在转Bt基因稻谷对储粮害虫的生态安全性研究少有报道。本文将对近些年国内外学者在储粮害虫对转Bt稻谷的抗性研究进行概括,为转Bt水稻的合理利用和商业化生产以及害虫的抗性治理等方面提供参考依据。
1 转Bt基因水稻研究现状
Bt毒蛋白基因是应用最为广泛且最有潜力的毒蛋白基因,在现代植物基因工程技术的推动下,转Bt基因烟草[8]、马铃薯[9]、棉花[10]、玉米[11]和水稻[12-20]得到了广泛的应用,并获得了较为理想的抗虫效果。Bt玉米、Bt棉花、B