二、病毒复制酶基因抗病毒原理应用特点第94页，共139页，星期日，2025年，2月5日病毒复制酶基因：是病毒非结构蛋白基因。复制酶一般是在病毒核酸进入寄主细胞并结合到寄主核糖体之后形成。第95页，共139页，星期日，2025年，2月5日1.抗病毒机理RNA转录体干扰病毒的复制。病毒非结构蛋白基因介导抗性。复制酶基因抑制病毒复制必须具备2个条件：1.具有一定空间构象。2.不完整性。第96页，共139页，星期日，2025年，2月5日携有编码54kD蛋白基因的转基因烟草中检测不到54kD的蛋白产物，这说明很可能是其RNA转录体干扰了病毒的复制TMV的编码126kD的完整基因导入植株后，植株却未获得抗性；而若插入1.4kD的核酸序列，使其基因失去功能，则能赋予植物抗性。。第97页，共139页，星期日，2025年，2月5日把ＴＭＶ的ＲＮA编码126kD蛋白的通读部分(readthrough)的54kD（包含病毒复制酶核心功能团）的基因导入烟草，转基因烟草对TMV表现出很高的抗性(接毒500μg/ml,植株不发病)。很可能是不完整的复制酶亚基基因赋予了植物细胞这种抗性。第98页，共139页，星期日，2025年，2月5日麦胚凝集素：是禾本科中典型的植物凝集素，有三种WGAＩ、WGAII和WGAIII，氨基酸组成相近。分子中甘氨酸和半胱氨酸含量很高，极性氨基酸的含量很低，不含糖。第62页，共139页，星期日，2025年，2月5日雪花莲：一级结构、生物合成以及基因结构已经清楚，由105个氨基酸残基组成的成熟蛋白，包括3个重复性同源片段，每个约25个氨基酸残基。对于蚜虫、叶蝉、稻褐飞虱等同翅目吸食性害虫具有极强的毒性，也能控制蚜虫一类的吸汁性害虫。第63页，共139页，星期日，2025年，2月5日豌豆外源凝集素：由275个氨基酸的组成的蛋白质。有活性的豌豆外源凝集素由以α和β两个亚基组成。能抑制豇豆象的生长。第64页，共139页，星期日，2025年，2月5日3.抗虫原理当被昆虫取食后，外源凝集素在昆虫的消化道中与肠道围食膜上的糖蛋白专一性结合（即不同的外源凝集素与相应的糖类结合），从而影响营养的吸收。可能在昆虫的消化道内诱发病灶，促进消化道中细菌的繁殖。第65页，共139页，星期日，2025年，2月5日4.植物凝集素基因的应用上述凝集素等的编码基因已经分离，并被成功地导入烟草和莴苣等植物中。用CaMV35S启动子或水稻蔗糖合成酶基因启动子调控，转基因烟草对蚜虫表现出明显抗性。第66页，共139页，星期日，2025年，2月5日Bou1ter等（1991）豌豆凝集素基因的转基因烟草植株再与转CpTI基因植株杂交，获得了既能表达豌豆凝集素又能表达CpTI的双价转基因烟草，其抗虫能力显著提高。这也表明了基因间的协同作用有可大大提高作物的抗性。第67页，共139页，星期日，2025年，2月5日Maddock等（1990）用基因枪转化玉米胚性悬浮系，获得的表达麦胚凝集素基因的转化植株对欧洲玉米螟具有良好的抗性。存在的问题：转基因植株是否对人、畜无害，还有待证实。第68页，共139页，星期日，2025年，2月5日四、淀粉酶抑制剂基因及其应用1.基本特性2.抗虫原理3.应用第69页，共139页，星期日，2025年，2月5日1.基本特性淀粉酶抑制剂（α-amylaseinhibitor，α-AI）是植物界普遍存在的一类蛋白质，它能抑制哺乳动物及昆虫体内的α-淀粉酶的活性，阻断对摄取食物中淀粉成分的消化。α-AI对植物本身和细菌的小α-淀粉酶不起作用。α-AI作用的最适pH值为5.6，因此对鞘翅目昆虫（消化道呈酸性的）有良好抗性。第70页，共139页，星期日，2025年，2月5日α-AI的三种类型（小麦和大麦）：单体，12kD。对黄粉虫、米象的抑制效果明显优于二聚体。二聚体，24kD。对马铃薯甲虫、锯谷盗的抑制效果优于单体。四聚体，60kD。第71页，共139页，星期日，2025年，2月5日2.抗虫原理抑制昆虫消道内α-淀粉酶的活性。α-AI和淀粉酶结合成的EI复合物刺激昆虫过量分泌消化酶，通过神经系统反馈，产生厌食反应，最后导致非正常发育或死亡。第72页，共139页，星期日，2025年，2月5日3.淀粉酶抑制剂基因的应用Altabella等（1990）把菜豆αAI基因导入烟草，并能准确、稳定地表达。分析表明：它对黄粉虫的肠道α-淀粉酶具有显著的抑制效果，