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    转基因作物中的苏云金杆菌与Bt毒蛋白

    时间:2012-12-28 15:37来源:6维度专稿 作者:蒲公英 浏览: 次    收藏 挑错 推荐 打印
    摘要:"Bt毒蛋白"苏云金芽孢杆菌"Bacillus thuringiensis"产生的一种伴胞晶体,有时也称为"delta-endotoxin",即学术刊物中中文所对应“delta 内毒素”。“毒”是指其对特定的物种有毒性,并非对所有的生物体都有毒性。

      苏云金芽孢杆菌由日本细菌学家石渡繁胤和德国科学家恩斯特·贝尔林纳(Ernst Berliner)分别在1901年和1911年独立发现。贝尔林纳是从患有叫做Schlaffsucht的疾病的地中海粉蛾幼虫中发现该菌,并用发现地德国图林根(拉丁语Thuringia)命名。苏云金芽孢杆菌与蜡样芽胞杆菌和炭疽杆菌同属芽孢杆菌属,三种微生物的区别在于质粒的不同。与同属的其他成员一样,这三种杆菌需氧且可产生内孢子。

    Bt毒蛋白

      "Bt毒蛋白"中的"Bt"是细菌苏云金芽孢杆菌"Bacillus thuringiensis"的缩写。"毒蛋白"是其产生的一种伴胞晶体,有时也称为"delta-endotoxin",即学术刊物中中文所对应“delta 内毒素”。“毒”是指其对特定的物种有毒性,并非对所有的生物体都有毒性。而且不同的Bt菌系产生的毒蛋白的特异性也不同。苏云金芽孢杆菌分泌出的由cry基因编码的,有杀虫活性的δ-毒素(或被称为杀虫晶体蛋白[ICP])的蛋白结晶构成了内孢子。Cry蛋白对鳞翅目(如蛾与蝶)、双翅目(如苍蝇、蚊子)和鞘翅目(甲虫)有很大杀伤力。因此,可将苏云金芽孢杆菌发酵生产制成高效生物杀虫剂,或用cry基因制成防虫害的转基因产品。
      
          Bt基因对二化螟、三化螟、大螟、稻纵卷叶螟、稻青虫等8种水稻鳞翅目害虫具有较高的抗性,是应用最为广泛和最有潜力的毒蛋白基因,其能杀虫的原因在于该基因能使转基因株系合成一种对昆虫有毒的内毒蛋白,Bt菌系含有大量不同的杀虫晶体蛋白编码基因。自1981年第一个杀虫晶体蛋白基因被克隆和测序以来,至今已有近180个不同的Bt杀虫晶体蛋白基因被克隆和测序,并被广泛应用于水稻抗虫改良方面的研究。苏云金芽孢杆菌(专著中简称为Bt,旧称苏力菌)是革兰氏阳性的,芽孢杆菌属陆生习性的细菌。另外, 苏云金芽孢杆菌可寄生在一些蛾类和蝶类的幼虫上,甚至是植物表面。

    安全性

          苏菌作物由于是害虫专杀剂,对耕种者和购买者较为安全,至今还未发现其有害性。苏菌毒素光下易降解,在土中可保持较长时间。根据绿色和平组织欧洲分部的最新研究,苏菌毒素对小鼠肝脏可能有轻微损害。

    问题所在

          苏菌基因的表达会发生变化。例如,如果温度不理想,可能降低毒素产生,使植物易受侵蚀。更加严重地, 毒素减少的晚季植物已被证明,会形成启动子的DNA甲基化。
    毒素的持续使用会使普通害虫演化为抗性虫。已知的,小菜蛾对苏菌毒素的喷雾形式已有抗性。另一种可能的危险,如,转基因玉米与变异野草杂交,苏菌基因的抗性即由可能因食物链来到食草动物群落中。
    蜂群衰竭失调(CCD)也可能跟苏菌转基因作物有关。

     

    综合整理自百度百科与维基百科  2012-12-29

    (责任编辑:窦虹)

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