【理学论文】植物凝集素在抗刺吸式害虫转基因工程中的应用

     摘要　植物凝集素是一类具有高度特异性糖结合活性的蛋白，含有１个或多个可与单糖或寡聚糖特异可逆结合的非催化结构域，在农业生产上应用前景广阔。本文简要概述了几种植物凝集素：雪莲凝集素、天南星科植物凝集素、苋菜类植物凝集素在抗刺吸害虫基因工程上的应用，并简单介绍了转双价抗虫基因方面的研究。

   关键词　植物凝集素；转基因植株；双价抗虫基因；当今农业生产中，虫害是造成农作物重大产量损失的主要原因之一，严重制约了农业经济的稳定发展。传统的化学杀虫方法对农业的丰产增收起到了至关重要的推动作用，但是随着时间的推移，化学杀虫剂的弊端逐渐暴露出来。化学杀虫剂的使用不仅增加农业成本，还会造成农药残留、害虫产生抗药性、杀灭天敌等破坏自然生态平衡的严重问题。

   于是，生物防治方法日渐受到植保工作者越来越多的关注。特别是自２０世纪８０年代以来，随着植物基因工程的迅速崛起，有关人员把目光投向了抗虫转基因植物方向。目前，已有多种抗虫基因被转入植物中，并取得了良好的抗虫效果，尤其是转基因Ｂｔ棉，有效控制了鳞翅目、鞘翅目等害虫，减少了化学农药的使用量和次数，目前已大面积推广与应用。刺吸式害虫因其独特的取食特点给防治带来了很大难度，它不仅会造成植物营养成分的流失，还是植物病毒传播媒介，严重影响了农作物的产量和质量。鉴于转基因植物的抗虫有效成分属于内源性表达的物质，因此此类杀虫方法在刺吸式害虫的防治方面具有独到的优势。

   有报道称，不同来源的植物凝集素对同翅目、鞘翅目等害虫有毒杀活性。当植物受到伤害时，植物凝集素就会特异结合到昆虫消化道上，影响昆虫营养物质的吸收，抑制昆虫的生长，进而有杀虫作用，因此可以用来进行抗刺吸式害虫的转基因研究及应用。但有些植物凝集素对哺乳动物也有显著毒性，不适合用于转基因工程。这就需要在研究过程中，通过分子生物学手段，筛选并改良出高效、安全的抗虫凝集素基因，以满足刺吸式害虫防治的需求。针对目前的研究进展和研究热点，有报道称，不同来源的植物凝集素对同翅目、鞘翅目等害虫有毒杀活性。当植物受到伤害时，植物凝集素就会特异结合到昆虫消化道上，影响昆虫营养物质的吸收，抑制昆虫的生长，进而有杀虫作用，因此可以用来进行抗刺吸式害虫的转基因研究及应用。但有些植物凝集素对哺乳动物也有显著毒性，不适合用于转基因工程。这就需要在研究过程中，通过分子生物学手段，筛选并改良出高效、安全的抗虫凝集素基因，以满足刺吸式害虫防治的需求。