抗虫棉的栽培步骤
抗虫植物的抗虫基因被限制性内切酶“切断”,导入棉花基因,再通过酶与棉花基因连锁,最后培育成植物,得到的棉花就是抗虫棉。
抗虫棉分为转基因单价抗虫棉和转基因二价抗虫棉。转基因单价抗虫棉是一种抗虫棉,它将一种来自细菌的能特异性破坏棉铃虫消化道的Bt杀虫蛋白基因转化到棉花中,使这种杀虫蛋白存在于棉花细胞中,特异性破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统并导致其死亡,但对人畜无害。
其核心技术于1995申请了国家发明专利,并于1998获得正式授权。2001,该专利被国际知识产权组织和国家知识产权局授予发明专利金奖。标志着中国成为继美国之后,世界上第二个自主研发抗虫棉的国家。
抗虫棉之所以抗虫,是因为外源Bt基因整合到棉株后,棉株内可以合成一种叫做δ-内毒素的伴孢晶体。这种晶体是蛋白质晶体,在其肠道内的碱性条件和酶的作用下,或单纯在碱性条件下,可水解成有毒的肽,很快就会中毒。
毒性发作的一般过程是δ-内毒素溶解在昆虫的中肠内,被中肠蛋白酶水解释放出活性片段。活性片段穿过围食膜,与中肠上皮细胞刷状缘膜的受体结合,进一步插入膜内形成孔或离子通道。它会导致离子渗透,水进入中肠细胞,导致细胞膨胀和破裂。
此外,离子梯度的破坏也扰乱了中肠正常的跨膜电位和酸碱平衡,影响营养物质的吸收。使幼虫停止取食,麻痹,最后死亡。因为人体和大部分动物的胃肠道是酸性的,所以这类蛋白质对人体和大部分动物是无毒的。