现代生物技术在植物保护中的应用

如α-三噻酚在紫外线照射下,
对斜纹夜蛾幼虫有极高的杀虫 活性。硫脲类杀虫杀螨剂丁醚
脲是这类制剂的典型代表, 它
在紫外光的照射下具有很高杀 虫活性, 杀虫谱广, 持续期较
长, 已在生产上应用。
7 昆虫引诱剂、趋避剂的研究
该领域主要集中于昆虫信息素、植物次生代谢物质
和有毒物质的研究上。至今板
• 基因芯片技术:
基因芯片技术在农业上可以用来筛选农作物的基因突变，
并寻找高产量、抗病虫等相关基因。例如在病原菌侵染植物
的过程中，通过基因芯片技术获得病原物的基因表达图谱， 为识别参与侵染过程的基因提供了重要线索。该技术也可以
用于受药物影响的基因表达图谱变化的检测，已成为农用化
学品和杀虫剂作用方式和毒效实验的新手段。将基因芯片技 术应用于有害生物的检测，充分发挥其高通量、自动化的优
油酸烟碱、苦皮藤素、双素· 碱、烟碱· 楝素、大蒜素、腐 植酸、红海葱等。目前商品化生产的有20 多个品种。
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动物性制剂
主要有赤眼蜂、丽蚜小蜂、草
蛉、瓢虫、蚜茧蜂、捕食螨、红 铃虫性诱剂(信优灵) 、芫菁素、 蝎子毒素、蜘蛛毒素等。
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昆虫生长调节剂
它以干扰害虫的正常 生长发育达到防治害 虫的目的, 并以安全、 高效、对人畜和天敌 及环境友好等优点受 到人们的青睐。例如 氟铃脲、杀铃脲(灭幼 脲四号) 、噻嗪酮、 灭蝇胺、抑食肼、米 满、美满、烯虫酯、 双氧威、吡虫醚等。
生物技术在植物病原鉴定、 昆虫分类上的应用
PCR 技术: PCR 作为一种现代分子生物学的核心技术，已
经应用于植物病原鉴别、昆虫分类。在PCR 技术基础上衍 生出很多新技术，其中多重PCR 技术、实时荧光PCR 技 术、巢式PCR 技术应用比较普遍。
多重PCR 方法能够一次反应完成对多种病害的分子检测，大大降 低了检测成本和缩短检测时间。用巢式PCR技术经过2 轮扩增，有效 地保证了检测结果的特异性与灵敏性，多用于检测症状不明显、寄主 内病原物采用普通检测方法难于检测的真菌病害。如松梢枯病在欧洲 赤松和澳大利亚松树上的潜伏侵染非常普遍，常规检测方法难以对其 有效鉴定，采用巢式PCR 方法，可准确快速地从外部不表现症状的松 树上检出引起松梢枯病的S.sapinea，参试的其他常见植物内生真菌均 无此扩增产物。
食心虫、梨小食心虫、枣黏虫、棉铃虫、棉红铃虫、马 尾松毛虫、小菜蛾、甘蔗二点螟、亚洲玉米螟等害虫的
性信息素，并应用于害虫的监测和诱杀防治。在植物次
生性物质和体内有毒物质上，涉及棉酚、单宁、丁布、 槲皮素、苦楝素、苦皮藤素等对昆虫生长发育、取食、 产卵的作用研究，有的物质并被利用来开发新的植物源 杀虫杀螨剂。
现代生物技术在植物保护 中的应用
生物技术在植物保护中的应用涉及许多方面。例如，抗病虫、抗
除草剂转基因植物，杀虫、防病基因重组微生物，植物病原检测与病
害诊断技术，抗病虫细胞工程育种以及以生物技术方法与手段进行的 分子植物病理学、分子昆虫学及其他相关的基础研究。其中作为农业 生物技术最为活跃的研究领域，抗病虫的转基因植物和微生物已率先 进人了产业化发展阶段。生物技术的应用已成为植物病虫害综合治理 的有效手段，并将成为21世纪植物保护科学发展的强大动力。
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植物农药拟似物
此类制剂选择性强, 杀虫活性高, 作用机制新颖及环境安 全性好，成为生化农药的一个发展方向。例如吡虫啉、啶虫 脒、吡蚜酮、快胜、阿克泰、安打、唑蚜威、氟虫腈、混合 脂肪酸、苯氧菌酯、氨基酸衍生物、双丙氨磷等。
6 光活化制剂
为新型结构的制剂, 这类制剂一般都是含N、含F 类 杂环化合物, 只有在一定的光波照射下, 才发挥极高的 杀虫活性。然后失去活性, 不破坏生态环境, 不杀伤天 敌, 零污染。是一类很好的农药。
生物产品（农药）的研究和开发利用
由于常规化学农药防治造成环境污染、农药残留、害
虫产生抗药性等诸多问题，生物技术将在21 世纪全面挑 战传统的农药工业。科学家们希望现代生物技术的应用使 植物保护变得更环保、更安全、更有效，同时不影响其他 有益生物的生存。生物防治技术越来越多的受到人们的青 睐，生物农药，特别是杀虫微生物农药的应用已经具有良 好的基础，并将得到长足的发展。对昆虫病原微生物的进 一步开发利用，将有力地推动害虫生物防治与害虫生态控 制的进程。目前，已将微生物中病毒、细菌、真菌、线虫 的研究应用于害虫生物防治中，并取得了良好的效果。
C.花粉管通道法 ：
在授粉后向子房注射目的基因的DNA溶液，利用植物在开花、受精过程 中形成的花粉管通道，将外源DNA导入受精卵细胞，并进一步地被整合到 受体细胞的基因组中，随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。该 方法于80年代初期由我国学者周光宇提出，我国目前推广面积最大的转 基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。该法的最大优点是不依赖 组织培养人工再生植株，技术简单，不需要装备精良的实验室，常规育 种工作者易于掌握。
抗病、虫、草害转基因作物品种的选育和应用
生物技术在植物保护中的应用最引人注目的方 面是抗虫、抗病、抗除草剂转基因作物研究的不 断深入和大规模商业化应用。把某些昆虫、微生 物、病毒或野生植物的抗病虫基因转移到农作物 细胞内，从而使农作物获得抗病基因或杀虫基因， 大大减少农药的使用和对生态环境的污染。
• 酶联免疫技术（ ELISA ）: 迅速有效地诊断 和判别植物病害是植物病害防治的前提，单 克隆抗体的制备和应用为其提供了新途径。 世界上多种单克隆抗体试剂已研制成功，为 植物病毒、细菌、菌质体和螺原体病原的快 速、准确地诊断创造了条件; 酶联免疫吸附测 定法用于诊断田间状态的病原，可以很灵敏 地将2 种相近成分或生物区分开来。近年来， 在植物病毒和植物细菌病害方面，我国有关 科研和教学单位先后研制并建立了多种单克 隆抗体，相继获得成功的有烟草花叶病毒、 马铃薯X 病毒及Y 病毒、番木瓜环斑病毒、 甜菜坏死黄脉病毒、葡萄扇叶病毒、水稻白 叶枯病和马铃薯青枯病等单克隆抗体。这些 单克隆抗体的开发为快速、灵敏、简便的鉴 别这些病原物奠定了基础。
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微生物制剂
主要有苏云金杆菌、 乳状菌、白僵菌、绿僵 菌、轮枝菌、虫霉菌、 核多角体病毒、颗粒体 病毒、虫生线虫、微孢 子虫、中生霉素、新植 霉素、宁南霉素、武夷 霉素、多氧霉素、井冈 霉素、华光霉素、阿维 菌素、多杀菌素( 菜喜)、 鲁保一号等30多种。
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植物性制剂 主要有苦参碱、黎芦碱、绿宝一号、鱼藤酮、印楝素、
农业种植中的生物技术基本上可以用 “转基因植物”来概括
上世纪90年代以来，转基因Bt棉花、玉米、大豆和 水稻等相继应用，为害虫治理提供了新的手段。
Bt玉米
Bt棉花
Bt基因 Bt水稻
Bt马铃薯
Bt 水稻的抗虫效率
多年、多点、多方试验研究 高抗稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟
中抗大螟
几种常用的植物转基因方法 ：
势，为鉴定植物病虫害种类的准确性、灵敏性、快速简便奠
定了基础，在动植物检验检疫方面也具有广泛用途。
转基因植株。
B.基因枪介导转化法 ：
利用火药爆炸或高压气体加速（这一加速设备被称为基因枪）， 将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织 和细胞中，然后通过细胞和组织培养技术，再生出植株，选出其中转 基因阳性植株即为转基因植株。与农杆菌转化相比，基因枪法转化的 一个主要优点是不受受体植物范围的限制。而且其载体质粒的构建也 相对简单，因此也是目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法。
A. 土壤杆菌介导转化法：
根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞 中分别含有Ti质粒和Ri质粒，其上 有一段T-DNA，农杆菌通过侵染植物 伤口进入细胞后，可将T-DNA插入到
植物基因组中。因此，农杆菌是一
种天然的植物遗传转化体系。人们 将目的基因插入到经过改造的T-DNA
区，借助农杆菌的感染实现外源基
因向植物细胞的转移与整合，然后 通过细胞和组织培养技术，再生出