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    目前，因與病蟲害防治有關的各類基因的發現，以及植物轉基因和微生物重組技術的一系列突破，用于農業植物保護的基因工程產品，已得到大力開發并在農業生產上實現了商業化的應用。換言之，轉基因工程這一新技術，已在農業生產中大顯身手，展示了廣闊的應用前景。

    01、利用基因工程培育抗病蟲害的新品種

    病蟲害是農作物的大敵，全世界每年有1/3的糧食遭其吞噬，經濟損失是驚人的。因此，世界各國科學家如美國、比利時、俄羅斯等國家的遺傳學家，利用基因工程把昆蟲的毒素基因轉移到棉花、玉米、煙草、番茄等作物中去，這些作物的細胞就能制造毒素，害蟲吃了它們的莖葉，就會立刻中毒身亡。日本的科學家將食菌性線蟲和昆蟲寄生線蟲組合后，撒在土壤里，1年1次，殺蟲率高達90%～100%。青枯病是一種細菌性病害，全世界馬鈴薯生產因青枯病、軟腐病危害可減產25%左右，我國科學家將人工合成抗菌肽基因導入馬鈴薯主栽品種——米粒，獲得抗病性提高1～2級的轉基因馬鈴薯株系。目前，抗菌肽基因已經供給國內外許多研究單位，進行水稻抗白葉枯病、馬鈴薯軟腐病、花生和番茄的青枯病、柑桔細菌性潰瘍病、大白菜軟腐病、櫻桃根腫病等基因工程的研究，并取得了大量的科研成果，應用于農作物病害的防治中。在抗真菌病害的基因工程研究中，科學家已經把幾丁質酶基因、葡聚糖酶基因轉入煙草作物，轉基因煙草表現出明顯的抗病作用。利用轉基因工程技術，我國科學家已獲得了抗矮縮病毒基因工程植株，相信在不久的將來即可投入到生產實際應用中去，成為矮縮病的克星。

    在抗蟲基因工程研究方面，我國科學家在國家863計劃的支持下，成功地將BT基因轉入到我國棉花主栽品種，獲得了高抗棉鈴蟲的轉基因棉花品種，使我國成為繼美國之后獲得抗棉鈴蟲轉基因棉花的第二個國家，在棉鈴蟲防治中發揮了巨大的作用。目前，生產出多個抗蟲棉的品種已投入商業化生產，為減輕棉鈴蟲對棉花的危害，受到了顯著效果。此外，科學家還將BT基因成功地轉入我國水稻主栽品種，轉基因水稻對三化螟的毒殺效果達到90%以上。我國科學家成功地將BT基因轉移到楊樹中，獲得抗蟲楊樹，已在許多地方進行示范種植。科學家從大自然觀察中得到啟示，發現有的植物被蟲子咬得千瘡百孔，而有的植物害蟲避而遠之，這是為什么？原來這些抗蟲植物或具有粘性分泌物，或產生生物堿、酶抑制劑蛋白質等化合物，我們不妨稱之為植物自身的“化學武器”。遺傳工程師們所相中的正是這種新型“防蟲武器”。他們通過遺傳工程技術將這種蛋白質基因分離出來，“嫁接”到煙草、馬鈴薯、番茄、大豆、油菜等等農作物中，這種基因一旦在受體寄主植物中定居后，便以孟德爾遺傳方式進行繁殖，并使后代奇跡般地獲得了抗蟲的新特性。將熱帶地區一種豇豆中的具有抗蟲性的CPTI基因移入煙草屬植株，可謂是迄今最成功的事例之一。科學家在田間意外地發現，在豆科植物世界里橫行猖獗的四紋豆象，卻不敢接近這種枝葉嫩綠的豇豆。經查明，原因就在于其體內有種殺蟲武器——胰蛋白酶抑制劑，屬于雙頭絲氨酸蛋白抑制劑的小分子多肽，大約由80個氨基酸構成，并組成一個很小的多基因族存在于豇豆中。據此，遺傳學家借助于一種基因“剪刀”將CPTI基因粗心取出，通過一種根土壤桿菌的媒介，再“嫁入”煙草細胞中。至此。細菌攜帶的CPTI基因便在煙草體內永遠定居，并行使其抗蟲的職能。據田間試驗，凡攜帶CPTI基因的植物都具有極強的抗棉鈴蟲、粘蟲、天蛾毛蟲等害蟲的能力。

    02、利用轉基因工程，制造成能“種”出來的殺蟲劑，使生物殺蟲劑大放異彩

    蘇云金桿菌是一種革蘭氏陽性菌，它產生的伴孢晶體蛋白——貝它內毒素對鱗翅目的許多昆蟲幼蟲、某些雙翅目甚至鞘翅目的昆蟲幼蟲都具有毒性，該種毒性具有較強的殺蟲特異性，作為生物殺蟲劑使用比較安全。目前，蘇云金桿菌及其毒蛋白已作為殺蟲劑在很多國家應用于生產上，并取得了顯著的殺蟲效果。但由于生產成本較高，晶體蛋白在田間使用時不夠穩定，因而限制了它的商業性用途。生物技術的進步也為蘇云金桿菌（BT）殺蟲劑增添了新的活力。蘇云金桿菌是一種殺蟲的細菌，迄今在美國、英國、法國、瑞士等許多國家都已開始商品化生產，可防治30多種害蟲。科學家還成功地將BT殺蟲基因轉入煙草，使煙草植株也產生BT殺蟲活性物質。試驗表明，當煙草植物中BT殺蟲物質的含量僅為0.004%時，6天后煙草上的大蛾幼蟲便全部死亡。目前科學家正在試圖獲得能產生比煙草殺蟲活力更高的殺蟲棉株、殺蟲稻株以及殺蟲蔬菜等農作物。近些年，我國在BT殺蟲劑的研制方面已取得了很大的進展，人們期待著高新技術在植保領域結出更多碩果，殺蟲植物能盡快送到農家。如何保留它們的優點，克服其缺點？新興的生物工程，使這一愿望開始實現。利用生物工程的基因重組技術，可將某種昆蟲病原數生物進行遺傳修飾，產生出新型生物殺蟲劑——新一代生物殺蟲劑。它們既具有原微生物的殺蟲功能，又克服了它們的某些不足之處。例如，蘇云金桿菌是目前全世界都廣泛使用的一種高效殺蟲微生物，它有許多亞種和變種。比如HD——1對萊青蟲一類鱗翅目的害蟲有效，而以色列變種卻對蚊子一類雙翅目的幼蟲有效。科學家應用生物工程手段，將這兩個變種的基因拼接到一起，得到對上述兩類害蟲都有毒殺力的新的蘇云金桿菌。更大膽的設想也出現了：把蘇云金桿菌產毒素的基因插入植物細胞的DNA中，使植物獲得抵御害蟲侵襲的能力，當害蟲去吞食食物葉面時，便飛蛾撲火，自取滅亡。有趣的是，移入了蘇云金桿菌毒素基因的植物，除了自身能抵抗多種害蟲的危害以外，還有可能把這種植物粉碎，作為殺蟲劑作用。這樣一來，這種生物殺蟲劑的生產，既不需要建造設備復雜的工廠，也不需要消耗大量的能源，就可以在田野下“種”出來。蘇云金桿菌產生毒素與菌體芽孢形成同時，遺傳學家還設想將一個強大的、連續工作的啟動因子與毒素基因融合，經過這種轉化處理的細胞，有可能在整個發酵過程中連續地、大量地生產毒素。更理想的辦法是，把毒素基因分離出來，搞清楚它們的核苷酸序列的功能區與調控區，把這些序列經過遺傳修飾后制造出具有生物活性的物質，再將這種遺傳物質導入到特定的微生物中，從而利用連續發酵培養的方法，來進行工業化生產，大規模地生產這種生物活性物質。這種方法在單位時間里能生產更多的產品，而且大大降低成本，使人們得到大量的這種殺蟲劑，用于害蟲的防治中，前途是光明的。