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发光杆菌基因组测序完毕,发现大量杀虫基因
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年10月08日 来源:
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[生物通讯]农民每年要播种几百万公顷的遗传改良(GM)作物来消灭害虫,但研究人员担心害虫很快就会适应,吃掉这些GM作物。现在,研究人员在一种细菌的基因组中发现了一组能杀死昆虫的新基因,这些基因能大批消灭多种昆虫。
当今种植的GM杀虫作物几乎都用到一种Bt毒素,Bt家族是从苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis)中提取的毒蛋白的总称。GM杀虫作物方法减小了对化学杀虫剂的需求,但农民们心知肚明,害虫迟早会对这一切适应。
为准备迎接害虫对Bt毒素产生抵抗力这一天的到来,法国巴黎Pasteur研究所的微生物学家Frank Kunst和蒙彼利埃国家农业研究所的微生物学家Noel Boemare测序了一种研究不多的发光杆菌(Photorhabdus luminescens)的基因组。发光杆菌有助于消灭飞蛾、甲虫以及其它昆虫,但其路线相当迂回:发光杆菌正常情况下和平共生于能感染昆虫幼虫的线虫体内。一旦进入昆虫肠道,发光杆菌就从线虫中挣脱出来,通过从内部消化昆虫为自己和线虫提供食物。
发光杆菌的基因组含有多种帮助细菌攻击昆虫的蛋白的编码基因。有一种蛋白诱使昆虫幼虫过早开始变态,还有几种蛋白可以分解昆虫的组织,另一种叫做毒素A的蛋白能消灭对农业危害很大的害虫如南部玉米食根虫、欧洲玉米螟和烟草天蛾等。有关研究结果发表在最新一期《自然生物技术》的网络版上。发光杆菌和线虫这对搭档已被喷洒到高尔夫球场、攀援植物作物和甘蓝等,但有其基因组序列图在手,研究人员不必使用线虫和发光杆菌组合就能创造出击退昆虫的抗性植物。Boemare称:“甚至创造出抗虫害能力更强的品种也是有可能的。可以将Bt和一个反光杆菌毒素基因组合到一起,产生对许多昆虫都有抵抗力的植物。”
发光杆菌的基因组是一座金矿,英国Bath大学的微生物学家Richard ffrench-Constant赞叹道。他也认为产生发光杆菌毒蛋白的作物能杀死多种昆虫。“它们是Bt的有效替代品。”(生物通编译)