抗甲虫马铃薯项目

 

    马铃薯甲虫(Leptinotarsa decernlineate Say),是举世闻名的毁灭性检疫害虫,属鞘翅目叶甲科,因其原产地为美国科罗拉多州,所以俗称Colorado patato beetles(CPB)。目前分布于美洲、欧洲和亚洲四十多个国家和地区,常年造成马铃薯减产30—50%,发生严重年份损失达90%以上,并危及茄科蔬菜、十字花科等作物,仅美国每年用于CPB防治费用就高达1亿美元。马铃薯甲虫已成为全球马铃薯和蔬菜生产的最大威胁,是重要的国际检疫对象。1824年美国昆虫学家Thomas Say将其定名为Leptinotarsa decernlineata,1874年马铃薯甲虫已传遍美国。第一次世界大战后法国大量从美国引种马铃薯,使马铃薯甲虫在法国西部形成种群,并以每年100公里的速度在欧亚大陆扩散。1949年传入前苏联,1975年传入中亚地区,10年之后传遍中亚各国。90年代初传入紧邻哈萨克斯坦的我国新疆伊犁、塔城地区,1993年造成严重危害。“八五”期间我国将其列为十大病虫害防治的应急计划之一。目前已越过乌鲁木齐,进入哈密地区,距离甘肃省仅220公里,正迅速向内地逼近,已对我国内地的六千万亩马铃薯和其他茄科作物构成严重威胁,形势十分严峻。因此,培育转基因抗虫马铃薯对我国马铃薯等作物生产具有极其重要的意义。

    转cry3Aa基因的抗马铃薯甲虫的马铃薯于1996年在美国获准商品化。据Monsanto (Monsanto:http://www.monsanto.com/ag/articles/PlantBiotech)报道,1997年由于种植转Bt马铃薯少用了40%的杀虫剂。加拿大、日本等国也已经Bt马铃薯的商品化生产。

    “九五”期间,国内在Bt新基因分离、高效杀虫工程菌和抗虫转基因植物的研制等方面均取得较大突破。针对马铃薯甲虫在国内危害的现状,中国农科院植保所先后从Bt资源中克隆了cry3Aa7和cry1Ba3基因,两者均获得Bt基因国际命名委员会正式命名。在此基础上,构建了双价基因工程菌。该工程菌对鳞翅目害虫、鞘翅目叶甲科害虫均具有高毒力,已申请发明专利。中国农科院生物技术所构建了含有cry3Aa7基因的植物表达载体,经农杆菌介导的遗传转化导入马铃薯主栽品种Desiree中,在国内首次获得了抗马铃薯甲虫的转基因马铃薯株系;同时构建了含有cry1Ba3单价基因和cry3Aa7/cry1Ba3双价基因的植物表达载体,分别导入马铃薯中,现已完成各种分子检测研究。