全 文 ：·综述与专论· 2012年第8期
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN
收稿日期 : 2012-04-17
基金项目 : 国家重点基础研究发展计划（“973”计划）项目（2009CB118902）, 国家“863”计划项目（2008AA10Z155）
作者简介 : 吴娜拉胡 , 女 , 硕士研究生 , 研究方向 : 植物基因工程 ; E-mail: nalahuwu@gmail.com
通讯作者 : 黄大昉, 研究员 , 研究方向 : 农业微生物与植物基因工程 ; E-mail: dfhuang@mail.caas.net.cn
抗虫基因研究及在芸薹属作物上的应用
吴娜拉胡1， 2 郎志宏2 朱莉2 张杰3 黄大 2
（1 东北农业大学生命科学学院，哈尔滨 150030 ；２中国农业科学院生物技术研究所，北京 100081 ；
3 中国农业科学院植物保护研究所，北京 100193）
摘 要： 芸薹属作物属十字花科，包括多种重要的蔬菜和油料作物。该类作物易受病虫害侵袭，造成品质和产量严重受损。
化学方法防治害虫不仅破坏环境而且费用昂贵，所以培育抗虫品种成为既经济又环保的措施之一。但由于目前抗虫资源匮乏，难
以通过常规育种培育出抗虫的品种，植物基因工程技术的应用，能加快育种进程，提高育种效率。简要介绍近年来抗虫基因的发
掘及其在芸薹属中的应用进展。
关键词： 抗虫基因 Bt基因 芸薹属作物 转基因植物
Studies on the Insect-resistant Genes and Application in Brssica Crops
Wu Nalahu 1，2 Lang Zhihong2 Zhu Li2 Zhang Jie3 Huang Dafang2
（1College of Life Science，Northeast Agricultural University，Harbin 150030；2Biotechnology Research Institute，Chinese Academy of
Agricultural Sciences，Beijing 100081；3Institute of Plant Protection，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100193）
Abstract: Brassicas belong to the Brassicaceae including most important vegetable and oil crops, which productivity and quality are
seriously affected by pests. Agrochemical pesticide is used to control pests, but it is expensive and easy to contaminate environment. Creating
insect-resistant cultivars becomes one of the most economic and environmental-friendly way to control pests. The traditional breeding has been
restricted by the limited resource of insect-resistant germplasm. However, the employment of the genetic engineering technology in the breeding
research can foster the breeding process and improve the breeding efficiency. This review will try to illustrate the current study of the insect-
resistant genes and their application to Brassica crops.
Key words: Insect-resistant genes Bt genes Brassica crops Transgenic plants
芸薹属作物是给予人们营养及具有经济效益的
主要蔬菜种类，但该类作物在种植中易受害虫为害。
目前防治蔬菜害虫的主要方法是使用化学杀虫剂，
化学农药的大量使用不仅污染环境而且会造成害虫
产生抗性，所以培育抗虫品种成为一种既经济又环
保的害虫防治手段。但是，由于芸薹属作物抗虫种
质资源的匮乏很难用传统的育种方式培育出具有高
抗虫特性的品种。植物抗虫基因工程为防治农业害
虫提供了一条崭新途径。自 1987 年首次报道抗虫
转基因烟草［1］以来，植物抗虫基因工程的研究取得
了迅猛发展，主要体现在两个方面 ：一方面不断发
掘新的抗虫基因 ；另一方面是开展抗虫基因在植物
中的应用研究。近年来，蔬菜基因工程越来越受关
注，其中转基因蔬菜品种的培育最为突出。James［2］
报道，2011 年在 196 个获批的转基因事件中，油菜
和马铃薯分别有 15 个事件和 14 个事件居第三和第
四位。目前国际上已有 7 种转基因蔬菜被广泛种植。
加拿大种植转基因油菜面积居全球之首 ；美国除种
植转基因油菜之外，还加大了耐草甘膦转基因甜菜
的种植面积 ；日本引进了转基因抗病毒番木瓜 ；我
国已经种植自主研发的转基因番茄、甜椒及番木瓜，
同时加大了对培育转基因马铃薯、卷心菜及辣椒的
投入 ；印度自主研发的 Bt 茄子即将产业化，此外正
在开展其他转基因蔬菜的研制项目，其中包括芸薹、
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2012年第8期2
卷心菜和花椰菜等重要的芸薹属作物。这些发展归
功于植物基因工程的迅猛发展，因为该方法具有安
全、有效、可降低投资和减少环境污染、经济效益
明显等诸多优点。本文简要介绍近年来抗虫基因的
研究进展及其在芸薹属作物中的应用和前景。
1 微生物来源的抗虫基因
目前植物基因工程中应用最为广泛的抗虫基因
为来源于苏云金芽胞杆菌的Bt基因。截止到2011年，
全球 Bt 转基因农作物种植面积已有 5 000 万 hm2，
与 1996 年相比增加了 50 倍［2］。
1.1 Bt基因的研究进展
Bt 基因来源于苏云金芽 - 胞杆菌（Bacillus thu-
ringiensis，简称 Bt），Schnepf 等［3］于 1981 年首次克
隆 Bt cry 基因。至今为止，国际上已经克隆了 642
个不同的 cry 杀虫蛋白基因，按照其氨基酸序列相
似性进行分类，分成 70 个大类（Cry1-Cry70）、224
个模式蛋白类型（http://www.lifesci.sussex.ac.uk/home/
Neil_Crickmore/Bt/）。这些蛋白至少可分为进化上独
立的 4 大蛋白家族，它们的抗虫模式有所不同 ：3D
（three domain）-Cry 毒 素，Mtx（mosquitocidal）-Cry
毒素，Bin（binary-like）-Cry 毒素，Cyt 毒素等［4］。
其中 3D（three domain）-Cry 毒素是最大的家族，它
包含了至少 40 大类蛋白 200 多种基因。其中 7 种蛋
白 Cry1Aa、Cry2Aa、Cry3Aa、Cry3Ba、Cry4Aa、Cry4-
Ba 和 Cry8Ea 的三级结构已解析，三级结构均由 3
个蛋白结构域组成，结构域Ⅰ是一个 7 个 α-螺旋簇，
它决定毒蛋白插入细胞膜的过程、毒素多聚物的形
成以及孔道形成过程 ；结构域Ⅱ是由 3 个反向 β-折
叠组成的 β-棱柱结构，它能识别特异受体 ；结构域
Ⅲ是一个由 2 个反向 β-折叠组成的 β-三明治结构。
结构域Ⅱ和结构域Ⅲ通过介导与昆虫中肠蛋白的特
异结合来决定此蛋白对昆虫的特异性［5］。
由于 Bt 基因具有特异的杀虫活性，人们尝试将
该基因转移到植物并进行表达，以获得具有抗虫效
果的转基因植物。Fischhoff 等［6］在 1987 年首次获
得 Bt 作物并验证了该基因能在植物中表达，但是它
的表达量较低仅占植物总蛋白的 0.001% 或更少，其
原因是该基因来源于原核宿主，在真核细胞中出现
表达不稳定的问题。为了提高 Bt 基因在作物上的表
达量，人们在不改变 Bt 毒蛋白活性的基础上，对其
自身的基因进行了改造。如用 GC 代替了它的 AT 序
列，提高了其 mRNA 在作物中的稳定性，从而提高
了它的蛋白表达量［7］。Perlak 等［8］通过对 Bt 基因
进行密码子优化、提高 G+C 含量等改造得到了 Bt
蛋白表达量高达 0.3% 的转基因番茄。
转基因作物在带来巨大经济效益的同时，也有
一个不容忽视的问题是害虫的抗性治理，而开发新
型 Bt 毒素蛋白是延缓害虫产生抗性的最有效的途径
之一。2000 年，来源于 Bt UV17 菌株的 cry1Ba3 基因
对鳞翅目的小菜蛾（Plutella xylostella）、鞘翅目的榆
蓝叶甲（Pyrrhalta aenescens）等害虫具有较强毒力［9］。
窦黎明等［10］成功地从 Btc008 中分离得到了 cry1Ia8
基因，杀虫活性测定结果表明 ：Cry1Ia8 蛋白对亚洲
玉米螟（Ostrinia furnacalis）和小菜蛾（P. xylostella）
有较强的杀虫活性，其杀虫效果与 Cry1Ab 和 Cry1Ac
蛋白相当。通过 Cry1Ia8 和 Cry1Ba3 蛋白对 Cry1Ac
抗性小菜蛾的杀虫活性研究表明，这两个蛋白与
Cry1Ac 无交互抗性［11］。2011 年 9 月德国耶纳的 Max
Plank 化学生态所科学家研制出的新 Bt 毒素——
Cry1AbMod 和 Cry1AcMod，对 5 种产生抗性的害虫，
如小菜蛾（P. xylostella）、棉铃虫（Helicoverpa armig-
era）、欧洲玉米螟（Ostrinia nubilalis）等都具有抗性，
研究表明这两个基因可以单独使用或与其他 Bt 毒素
联合使用［12］。
1.2 Bt基因在芸薹属作物上的应用
Bt 基因已广泛应用于芸薹属作物，其中应用最
多的 cry1 类基因，对鳞翅目的小菜蛾和菜青虫（Pie-
ris rapae L1）具有较强的毒性。Metz 等［13］将 cry1Ac
基因转入甘蓝和青花菜中，生物活性检测结果显示，
转基因植株能有效防治小菜蛾的为害，同时首次建
立了芸薹属作物的高效遗传转化体系。Cao 等［14］运
用强启动子将 cry1Ac 和 cry1C 基因转入羽衣甘蓝中，
使其毒蛋白表达量在每毫克可溶性总蛋白中达到
2 000 ng，明显提高了 Bt 基因在甘蓝中的表达。Paul
等［15］将 cry1B-cry1Ab 共价基因转入甘蓝，得到的
转基因植株对抗性小菜蛾具有很高的毒性，有效延
缓了害虫抗性的产生。国内在 20 世纪 90 年代开展
了抗虫转基因蔬菜研究，华学军等［16 ］首次将 Bt 基
2012年第8期 3吴娜拉胡等 ：抗虫基因研究及在芸薹属作物上的应用
因转入了花椰菜中。林良斌等［17］将 cry1 基因转入
油菜，获得了高抗菜青虫的转基因油菜，并培育了
全国第一个Bt基因抗虫油菜品系。2000年，Hou等［18］
利用基因枪法在油菜叶绿体基因组中定点转化了抗
虫基因 cry1Aa10，用二龄小菜蛾进行抗虫试验，结
果一周后幼虫死亡率达 33%-47%，且存活幼虫的
生长明显减慢，目前这些得到的转基因植株已经被
批准进行环境释放试验。李汉霞等［19］将 cry1Ac 和
cry1C 两种杀虫蛋白基因联合使用，导入青花菜基因
组中，获得高抗菜青虫和小菜蛾的纯合转基因青花
菜材料。崔磊等［20］将我国自主分离的基因 cry1Ia8
转入了甘蓝，得到的转基因株系使抗性小菜蛾的
致死率达到 98%。2010 年，Yi 等［21］将 cry1Ba3 和
cry1Ia8 双价基因转入甘蓝，抗虫鉴定结果表明部分
转基因植株对抗性小菜蛾的致死率达到 97%。
Bt 基因已经成功地应用在芸薹属作物转基因研
究中，并展现了广阔的应用前景。但还存在一些问
题 ：如大多数转基因芸薹属作物使用 Bt cry1A 类基
因，这使得基因种类单一，同源性高，易对昆虫产
生交互抗性 ；再者，目前得到的 Bt 作物只对取食叶
片为主的鳞翅目的害虫具有抗性而对刺吸式口器同
翅目害虫没有毒性。
2 植物来源的抗虫基因
2.1 蛋白酶抑制剂基因
蛋白酶抑制剂（PIs）是植物自身免疫系统的一
组成员。近 10 多年人们已发现 13 种不同的 PIs 家
族，并已克隆出能编码这些蛋白的一些新的基因家
族［22］。PIs 能与昆虫的消化酶结合，使昆虫的生长
因降低营养吸收能力而受到抑制。由于这些作用位
点不易在昆虫体内产生突变，使得昆虫不易对 PIs
产生抗性突变。早期研究通过将该类基因分别转入
烟草、马铃薯及番茄中，验证了转该类基因的植物
对鳞翅目、直翅目、鞘翅目以及同翅目等多种害虫
具有抑制作用［23-25］。
近几年蛋白酶抑制剂已经广泛应用于芸薹属
作物中，其中应用最多的是豇豆胰蛋白酶抑制剂
（CpTI）。1997 年，方宏筠等［26］ 将 cpti 基因转入甘
蓝中，得到的转基因植株对菜青虫的平均杀虫率达
到68.67%。为了提高CpTI蛋白的表达量，杨广东等［27］
在 cpti 基因上添加内质网滞留信号 KEDL 编码序列，
构成了经过修饰的 cpti 基因（Signal-CpTI-KEDL，即
sck）并将其转入大白菜，其中有 15% 的转化植株
CpTI 蛋白相对表达量高于 0.8%，有些高达 2%，室
内利用离体叶片饲养菜青虫 7 d 后，致死率区间为
0-40%。2004 年，佘建明等［28］对转入 cpti 基因的
不结球白菜的纯和株系 T4、T5、T6 代做虫测，获
得了一批 1-2 龄幼虫校正死亡率达 60% 以上的单
株，这些植株对小菜蛾、斜纹夜蛾（Prodenia liturd
Fabricius）和甜菜夜蛾（Spodoptera exigua Hubner）
都表现出一定的抗性。
除 cpti 基因外，还有其他的蛋白酶抑制剂基因
也已应用到芸薹属作物中。2003 年，Rahbe 等［29］
将水稻巯基蛋白酶抑制剂基因（oc-i）转入了油菜，
对得到的 3 个纯和转基因株系做生物测定，结果表
明它们能有效降低桃蚜（Myzus persicae Sulzer）的生
长，且与对照植株相比桃蚜的密度在 2 周之内降低
了 25%-40%。2005 年，罗晨等［30］对转入马铃薯胰
蛋白酶抑制剂基因（pin Ⅱ）的大白菜和菜心植株当
代和自交后代进行了室内生物测定，结果表明转基
因菜心植株使小菜蛾的幼虫死亡率最高达 64%，取
食转基因大白菜的小菜蛾死亡率高达 90%。综上所
述，蛋白酶抑制剂基因已经应用于多种芸薹属作物
中，但仍存在一些问题，如在得到的转基因纯和株
系中大多数对小菜蛾的抗性极低，有的甚至无抗性，
需要进一步分析这些基因在植物中的表达情况及作
用机理。
2.2 植物凝集素基因
植物源凝集素是另一大类来自植物的能有效
抑制鳞翅目及同翅目害虫的蛋白质家族。它能与昆
虫中肠上细胞膜的特异糖蛋白进行可逆结合，降低
细胞膜的通透性，促进消化道中细菌的繁殖和诱发
病灶，最终使昆虫感病甚至死亡。目前人们已经成
功分离到了一些凝集素基因，其中雪花凝集素基因
（gna）在作物上的应用最为广泛。2003 年，杨广东
等［31］将 gna 基因转入大白菜获得了稳定表达的植株，
生物活性检测表明这些植株能有效降低蚜虫的密度。
张扬勇等［32］将韧皮部特异表达启动子和 gna 基因转
入菜薹中，经 Southern blot 检测表明外源基因已经
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2012年第8期4
整合到菜薹基因组中。唐克轩等［33］通过联合使用
35S 启动子和在韧皮部特异表达的水稻 RSs1 启动子
将 gna 基因转入油菜中获得了抗虫蛋白表达量占可
溶性蛋白 2% 的转基因油菜，同时提高了 gna 基因
在植物韧皮部中的表达 ；该项研究有效地提高了作
物抵抗以吸食韧皮部汁液为主的刺吸式口器的害虫
如蚜虫的能力。
除 gna 基因外，还有一些其他的凝集素基因也
逐渐被应用到芸薹属作物中。2002 年 Kanrar 等［34］
将麦胚凝集素基因 wga（能与几丁质结合，研究表
明它是新陈代谢抑制剂、拒食素并且对芥菜蚜有致
死作用）转入印度芥菜（Brassica juncea cv. RLM）
中，其蛋白表达量占总蛋白的 0.07%，对芥菜蚜的
致死率达到 11.2%，与对照相比转基因植株显示出
了一定的抗虫能力。2007 年，邓智年等［35］将带有
核基质结合区（matrix attachment region，MAR）序
列的野苋菜凝集素（Amaranthus viridis L. agglutinin，
AVA）基因转入大白菜丰顺，结果表明转基因大白
菜对桃蚜的平均抑制率达到 55.8%。综上所述，植
物凝集素基因已转入大白菜、油菜、菜薹、芥菜等
作物中，并能在植物中稳定遗传，所获得的转基因
植株能有效降低蚜虫等害虫的生殖能力，从而降低
害虫的密度。但是目前在转基因芸薹属作物中该类
基因的表达量相对较低，还需要进一步对该类基因
进行改造。周勇刚等［36］将带有内含子的该类基因
和不含内含子的该类基因分别转入烟草中发现，带
有内含子的烟草对蚜虫的平均抑制率高于不含内含
子的烟草，表明内含子会影响该类基因在作物中的
表达，这项研究为植物凝集素基因的有效利用提供
了新的思路。
3 其他抗虫基因的研究
3.1 从野生或近缘物种中寻找抗虫基因
使用植物内源抗虫基因可有效避免转基因在作
物中的基因沉默现象［37］，因为同源基因转入作物能
与作物自身基因兼容共存，以此提高抗虫基因在作
物中的表达效率和稳定持久性。德国巴斯夫化学公
司（BASF）已利用同源技术将从野生马铃薯中克隆
的多种抗性基因植入马铃薯中，预计将于 2014 年
获得对晚疫病具有持久抗性的首批转基因产品。近
年来，在芸薹属作物的野生或近缘物种中寻找抗虫
基因的研究已取得研究进展。Singh 等［38］研究发现
野生芸薹属植物 B. fruticulosa具有很强的抗蚜虫能
力。Pink 等［39］通过 B. fruticulosa自交获得的 F2 代
进行了抗虫分析，并推断该类植物的抗虫性可能是
由多个基因控制的。Kumar 等［40］应用田间自然鉴
定法对 B. fruticulosa进行蚜虫喂咬试验结果显示 ：
在 B. fruticulosa中释放的芥菜蚜（Lipaphis erysimi）
在 5-8 d 后全部死去，然而在芸薹属常规品种中芥
菜蚜存活率则高达 76.7% ；为了鉴定 B. fruticulosa中
抗性基因的遗传特性，他们又对 B. fruticulosa与芜
菁进行杂交得到的株系做了抗虫试验，结果显示杂
交株系同样对芥菜蚜有抗虫能力。因此，可以从 B.
fruticulosa中分离出抗虫基因，然后转入芸薹属作物
中。这项研究可以为创制抗虫芸薹属作物提供更有
效的抗虫基因。
3.2 开发植物间接防御潜能
植物通过吸引害虫的天敌来取食害虫而实现自
我防御的途径被称为植物间接防御途径［41］。目前，
至少在 15 种植物包括甘蓝和芥菜等芸薹属作物中发
现，这些植物被昆虫取食后会被诱导产生一些挥发
物，包括萜类化合物及吲哚乙酸等。
Schnee 等［42］从玉米 B73 株系中分离出的萜类
化合物合成酶基因 tps10（terpene synthase gene），将
其转入拟南芥得到的转基因株系能产生跟玉米一样
的倍半萜化合物，并能有效诱导害虫天敌寄生蜂，
从而证明了 tps10 基因的功能。转入橙花叔醇合成
酶 FanNES1 基因的拟南芥会释放出橙花叔醇，通过
Y 试管嗅觉测量计检测到蜘蛛螨类害虫的天敌智利
小植绥螨（Phytoseiulus persimilis）会选择转基因的
拟南芥植株［43］。最近人们将在薄荷中提取的（E）β
法尼烯合成酶基因转入拟南芥中，结果显示得到的
转基因植株能明显抵抗蚜虫且对蚜虫的天敌具有明
显的吸引力［44］。这些研究表明，萜类合成酶基因在
提高植物间接防御方面具有一定的功能。
近年来在芸薹属方面也开展了一些相关研究 ：
抱子甘蓝受菜青虫取食危害后释放出来的挥发性
气味，能诱导天敌微红绒茧蜂（Apanteles rubecula
Marshall）。Geevliet 等［45］收集了菜青虫为害抱子甘
2012年第8期 5吴娜拉胡等 ：抗虫基因研究及在芸薹属作物上的应用
蓝后的挥发物并鉴定了对寄生蜂有活性的成分，发
现在 20 种挥发物中有一种是对微红绒茧蜂有吸引作
用。这一研究首次在芸薹属作物中分离到了吸引害
虫天敌的挥发物。2009 年，Unsicker 等［46］发现芥
菜被菜青虫咬食后会吸引天敌绒茧蜂。以上研究为
开发芸薹属作物的间接防御奠定了基础。目前，白
菜全基因组测序已经完成［47］，且甘蓝、油菜的全基
因组测序项目也取得了阶段性重大成果，因此可以
利用比较基因组学等方法分离克隆与此类化合物合
成相关的基因。利用过表达等转基因技术获得过量
表达该类挥发性化合物的芸薹属作物，使得植物利
用自身的间接防御这种更接近生态的模式去控制害
虫的为害。
4 展望
Bt 基因因其种类多且对害虫的特异性强、毒性
高等优点在芸薹属作物中广泛应用。但是，目前在
芸薹属作物中主要应用的 Bt 基因种类单一，不利于
害虫抗性治理。本研究组张永侠等［48］用根癌农杆
菌介导方法将 cry1Ia8 基因转入花椰菜中，饲虫试验
结果显示部分转基因植株能使小菜蛾全部死亡。之
后我们又将 cry1Ia8 或 cry1Ba3 基因分别转入了花椰
菜，通过 Southern blot 等试验鉴定了抗虫基因在部
分转化植株中是以单拷贝的形式插入的，饲虫试验
表明部分转基因植株对小菜蛾具有 90% 致死率。下
一步计划通过有性杂交获得含 cry1Ia8-cry11Ba3 双价
基因的花椰菜，为培育抗虫新品种提供候选材料。
目前转 Bt 基因的芸薹属作物能对以取食叶片为
主的鳞翅目害虫有杀虫效果，但对刺吸式害虫如同
翅目的蚜虫和粉虱没有抗性。基于此点不足，人们
又从植物中分离了抗虫基因并转入了甘蓝等多种芸
薹属作物中，所获得的转基因植株对同翅目以及直
翅目和鳞翅目的害虫都具有一定的抗性，有效地扩
大了杀虫谱，但该类基因的转基因植物研究尚在实
验室阶段，还没有商业化种植的品种。利用植物间
接途径防御害虫是一个符合生态的防御途径，并且
已经在甘蓝、芥菜等芸薹属作物中发现并分离到了
引诱害虫天敌的挥发物。然而，此研究目前还处在
试验阶段，还需要进一步挖掘控制此类挥发物合成
相关的基因，白菜全基因组测序的完成为我们创造
了有利条件。综上所述，抗虫基因的研究逐渐向发
掘高毒力、广谱、持久抗性，且生态的方向发展，
并逐渐应用于芸薹属作物中，相信不久的将来就会
培育出高效抗虫、具有生态效益的芸薹属作物。
参 考 文 献
［1］ Barton KA, Whitely HR, Yang NS. Bacillus thuringiensis delta-exdo-
toxin expressed in transgenic Nicotiana tabacum provides resistance
to lepidopteran insects. Plant Physiol, 1987, 85: 1103-1109.
［2］ James C. 2011 年全球生物技术 / 转基因作物商业化发展态势 .
中国生物工程杂志 , 2012, 32（1）: 1-14.
［3］ Schnepf HE, Whiteley HR. Cloning and expression of the Bacillus
thuringiensis crystal protein gene in Escherichia coli. Proc Natl Acad
Sci, 1981, 78（5）: 2893-2897.
［4］ Bravo A, Gill S, Sobeón M, et al. Bacillus thuringiensis mechanisms
and use. Comprehensive Molecular Insect Science, 2005, 6: 175-205.
［5］ Bravo A, Gill S, Sobeón M, et al. Mode of action of Bacillus thurin-
giensis Cry and Cyt toxins and their potential for insect control. Tox-
icon, 2007, 49（4）: 423-435.
［6］ Fischhoff DA, Bowdish KS, Perlak FJ, et al. Insect tolerant trans-
genic tomato plants. Nature Biotechnology, 1987, 5（8）: 807-813.
［7］ Murray EE, Rocheleau T, Eberle M, et al. Analysis of unstable
RNA transcripts of insecticidal crystal protein genes of Bacillus
thuringiensis in transgenic plants and electroporated protoplasts.
Plant Mol Biol, 1991, 16（6）: 1035-1050.
［8］ Perlak FJ, Fuchs RL, Dean DA, et al. Modification of the coding se-
quence enhances plant expression of insect control protein genes.
Proceedings of the National Academy of Sciences, 1991, 88（8）:
3324.
［9］ 王广君 , 张杰 , 吴隽 , 等 . 苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白 Cry-
1Ba3 活性区的研究 . 中国农业科学 , 2005, 38（8）:1585-1590.
［10］ 窦黎明 , 韩岚岚 , 张杰 . 苏云金芽胞杆菌 cry1Ia基因的克
隆、表达与活性研究．农业生物技术学报 , 2007, 15（6）:
1053-1057.
［11］ 刘楠 , 王少丽 , 宋福平 , 等 . Cry1Ba3, Cry1Ia8 蛋白对 Cry1Ac
抗性小菜蛾的杀虫活性研究 . 植物保护 , 2010, 36（2）: 66-70.
［12］ Tabashnik BE, Huang F, Carrière Y, et al. Efficacy of genetically
modified Bt toxins against insects with different genetic mechanisms
of resistance. Nature Biotechnology, 2011, 29（12）: 1128-1131.
［13］ Metz TD, Dixit R, Earle ED, et al. Agrobacterium tumefaciens-
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2012年第8期6
mediated transformation of broccoli （Brassica oleracea var. italica）
and cabbage （B. oleracea var. capitata）. Plant Cell Reports, 1995,
15（3-4）: 287-292.
［14］ Cao J, Shelton A, Earle ED, et al. Development of transgenic
collards （Brassica oleracea L. , var. acephala） expressing a cry1Ac
or cry1C Bt gene for control of the diamondback moth. Crop
Protection, 2005, 24（9）: 804-813.
［15］ Paul A, Sharma S, Sresty TVS, et al. Transgenic cabbage （Brassica
oleracea var. capitata） resistant to Diamondback moth（Plutella
xylostella）. Indian Journal of Biotechnology, 2005, 4（1）: 72-77.
［16］ 华学军 , 陈晓邦 , 范云六 . Bacillus thuringiensis杀虫基因在花
椰菜愈伤组织的整合与表达 . 中国农业科学 , 1992, 25（4）:
82-87.
［17］ 林良斌 , 官春云 , 周小云 , 等 . 转基因抗虫油菜中 Bt 杀虫蛋白
基因稳定遗传和高效表达及抗虫性研究 . 作物学报 , 2002, 28
（2）: 175-178.
［18］ Hou BK, Zhou YH, Wan LH, et al. Chloroplast transformation in
oilseed rape. Transgenic Research, 2003, 12（1）: 111-114.
［19］ 李汉霞 , 张晓辉 , 张余洋 , 等 . 转 Bt 基因青花菜的抗虫性研
究［D］. 武汉 ：华中农业大学 , 2008.
［20］ 崔磊 , 杨丽梅 , 刘楠 , 等 . Bt cry1Ia8抗虫基因对结球甘蓝的转
化及其表达 . 园艺学报 , 2009, 36（8）:128-134.
［21］ Yi DX, Cui L, Liu YM, et al. Transformation of Cabbage （Brassica
oleracea L. var. capitata） with Bt cry1Ba3 Gene for Control of
Diamondback Moth. Agricultural Sciences in China, 2011, 10（11）:
1693-1700.
［22］ Rawlings ND, Morton FR, Barrett AJ, et al. MEROPS: the peptidase
database. Nucleic Acids Res, 2006, 34（Suppl 1）: D270-D272.
［23］ Hilder VA, Gatehouse AMR, Sheerman SE, et al. A novel
mechanism of insect resistance engineered into tobacco. Nature,
1987, 300:160-163.
［24］ Boulter D, Gatehouse AMR, Hilder V. Use of cowpea trypsin
inhibitor （CpTI） to protect plants against insect predation.
Biotechnol Adv, 1989, 7（4）:489-497.
［25］ Johnson R, Narvaez J, Gynheung AN, et al. Expression of proteinase
inhibitors I and II in transgenic tobacco plants: effects on natural
defense against Manduca sexta larvae. Proc Natl Acad Sci USA,
1989, 86 ：9871-9875.
［26］ 方宏筠 , 李大力 , 王关林 , 等 . 转豇豆胰蛋白酶抑制基因抗虫
甘蓝的获得 . 植物学报 , 1997, 29 （ 10 ）: 940-945.
［27］ 杨广东 , 朱祯 , 李燕娥 , 等 . 大白菜转修饰豇豆胰蛋白酶抑制
剂基因获得抗虫植株 . 园艺学报 , 2002, 29（3）: 224-228.
［28］ 佘建明 , 蔡小宁 , 朱祯 , 等 . 普通不结球白菜抗虫转基因植株
的获得 . 江苏农业学报 , 2000, 16（2）: 79-82.
［29］ Rahbe Y, Deraison C, Bottino MB, et al. Effects of the cysteine prot-
ease inhibitor oryzacystatin （OC-I） on different aphids and reduced
performance of Myzus persicae on OC-I expressing transgenic
oilseed rape. Plant Sci, 2003, 164（4）: 441-450.
［30］ 罗晨 , 王素琴 , 张帆 , 等 . 转基因抗虫白菜对菜青虫 , 小菜蛾
抗性的研究 . 华北农学报 , 2005, 20（4）: 84-88.
［31］ 杨广东, 朱祯, 李燕娥, 等. 雪花莲外源凝集素基因在大白菜中
的表达和抗蚜性遗传分析 . 园艺学报 , 2003, 30（3）:341-342.
［32］ 张扬勇 , 李汉霞 , 叶志彪 , 等 . 农杆菌介导 GNA 基因转化菜薹 .
园艺学报 , 2003, 30（4）:473-475.
［33］ 唐克轩 , 李旭峰 . 表达雪花莲外源凝集素基因的油菜转基因植
株的获得 . 复旦学报 : 自然科学版 , 2001, 40（6）: 683-687.
［34］ Kanrar S, Venkateswari J, Kirti P, et al. Transgenic Indian mustard
（Brassica juncea） with resistance to the mustard aphid （Lipaphis
erysimi Kalt. ）. Plant Cell Reports, 2002, 20（10）: 976-981.
［35］ 邓智年 , 魏源文 , 吕维莉 , 等 . MAR 序列介导野苋菜凝集素基
因在白菜中的表达 . 园艺学报 , 2007, 34（2）:381-386.
［36］ 周永刚 , 田颖川 , 莽克强 . 苋菜凝集素基因的克隆及在转基因
烟草中抗蚜性的研究 . 生物工程学报， 2001, 17 ：13-39.
［37］ Allen GC, Hall G, Michaliowski S, et al. High-level transgene exp-
ression in plant cells: effects of a strong scaffold attachment region
from tobacco. The Plant Cell Online, 1996, 8（5）: 899-913.
［38］ Singh R, Ellis PR, Pink DAC, et al. An investigation of the resista-
nce to cabbage aphid in Brassica species. Ann Appl Biol, 1994,
125 ：457-465.
［39］ Pink D, Kift N, Illis RR, et al. Genetic control of resistance to the
aphid Brevicoryne brassicae in the wild species Brassica fruticulosa.
Plant Breeding, 2003, 122（1）: 24-29.
［40］ Kumar S, Atri C, Illis RR, et al. Screening of wild crucifers for resis-
tance to mustard aphid, Lipaphis erysimi （Kaltenbach） and attempt
at introgression of resistance gene （s） from Brassica fruticulosa to
Brassica juncea. Euphytica, 2011, 179（3）: 461-470.
［41］ Turlings TC, Tumlinson JH, Vet LEM, et al. Exploitation of herb-
ivore-induced plant odors by host-seeking parasitic wasps. Science,
1990, 250（4985）: 1251-1253.
［42］ Schnee C, Köllner TG, Held M, et al. The products of a single maize
2012年第8期 7吴娜拉胡等 ：抗虫基因研究及在芸薹属作物上的应用
sesquiterpene synthase form a volatile defense signal that attracts
natural enemies of maize herbivores. Proc Natl Acad Sci USA,
2006, 103（4）: 1129-1134.
［43］ Kappers IF, Aharoni A, Van Herpen TW, et al. Genetic engineering
of terpenoid metabolism attracts bodyguards to Arabidopsis.
Sciences STKE, 2005, 309（5743）: 2070.
［44］ Beale MH, Birkett MA, Bruce TJ, et al. Aphid alarm pheromone
produced by transgenic plants affects aphid and parasitoid behavior.
Proc Nat Acad Sci USA, 2006, 103（27）: 10509-10513.
［45］ Geervliet JBF, Posthumus MA, Vet LEM, et al. Comparative
analysis of headspace volatiles from different caterpillar-infested
or uninfested food plants of Pieris species. J Chem Ecol, 1997, 23
（12）: 2935-2954.
［46］ Unsicker SB, Kunert G, Gershenzon J, et al. Protective perfumes:
the role of vegetative volatiles in plant defense against herbivores.
Current Opinion in Plant Biology, 2009, 12（4）: 479-485.
［47］ Wang X, Wang H, Wang J, et al. The genome of the mesopolyploid
crop species Brassica rapa. Nature Genetics, 2011, 43（10）:
1035-1039.
［48］ 张永侠 , 郎志宏 , 朱莉 , 等 . 农杆菌介导的 Bt crylI a基因转化
花椰菜的研究 . 中国农业科技导报 , 2011, 13（1）：15-19.
（责任编辑 狄艳红）