Odporność roślin

transgenicznych

Odporność na szkodniki

Toksyczność białka

Bt

dla owadów

• Bacillus thuringiensis (Bt) tworzy w glebie spory
• W sporach zawarte krystaliczne białko/a nazwane δ-

endotoksyny

• δ-endotoksyny działają toksycznie na owady po ich

spożyciu

• W przewodzie pokarmowym białko krystaliczne się

rozpuszcza i uwalnia aktywne toksyny białkowe

• Wiążąc się z z receptorami błonowymi powoduje

powstawanie otworów, które zaburzają równowagę
osmotyczną komórek

• Komórki jelitowe się rozpadają, owad ginie

Pestycydy zawierające

δ-endotoksny

Bt

• Stosowane od 1938 roku
• Są skuteczne przeciw Lepidoptera,

Diptera, Coleoptera i niektóre przeciw
nicieniom

• Są nietrwałe po opryskaniu upraw
• Oprysk skuteczny musi być wielokrotny
• Oprysk jest skuteczny na powierzchni

rośliny ( nie działa przeciw szkodnikom
wewnątrz, pod liśćmi czy w glebie)

Pierwsze uprawy transgeniczne

• 1997 kukurydza i bawełna z ekspresją

genu pojedynczej zmodyfikowanej

toksyny, białka Cry, z bakterii glebowej

Bacillus thuringiensis

(Bt)

• Niektóre owady kontrolowane przez (Bt)

Source:
USDA.

European
corn borer

cotton
bollworm

Potato tuber moth
(PTM, Phthorimaea
operculella

)

www.cipotato.org/.../images/btleafpot.gif

(Ostrinia
nubilalis,
Lepidopte
ra),

Konstrukt genowy z genem

BT

• Gene construct bearing the Bt gene that

confers insect resistance and a plant
selectable marker (KmR) flanked by the
borders (RB and LB) of the transferred DNA

Gatunki roślin uprawnych z

BT

• ziemniak

• ryż

BT- kukurydza

BT- bawełna

http://cls.casa.colostate.edu/TransgenicCrops/Current.html

BT 63 ryż

BT -
ziemniak

BT

rośliny transgeniczne

3.bp.blogspot.com/.../s400/BT+corn.gif

Transgeniczna odporność

roślin uprawnych na szkodniki

Doświadczenia
polowe z
roślinami
modelowymi i
kukurydzą

Białko toksyczne
po strawieniu
przez owada

rośliny

Lektyny

(aglutyniny
kiełków pszenicy)

Doświadczenia
labaratoryjne,
szklarniowe,
polowe z tytniem,
ziemniakiem,
rzepakiem

Hamowanie
enzymów
rozkładających
białka i skrobię u
owada

rośliny

Inhibitor proteaz,
inhibitor amylaz

transgeniczne
uprawy

kukurydza,
bawełna,
ziemniak

(tytoń, pomidor)

Białko toksyczne
dla pewnych
gatunków
owadów

Bacillus
thuringiensis

bakteria

zmodyfikowana
Bacillus
thuringiensis

-δ-

endotoksyna

Stan rozwoju

Sposób działania

Źródło genu

Wprowadzony gen
kodujący

Gatunki roślin z genem BT na

etapie doświadczeń

• lucerna, topola, jabłoń, ziemniak, pomidor,

bawełna, ryż, żurawina, świerk,
kukurydza, tytoń, rzepak, orzech, bakłażan

Zalety

i

zagrożenia

wprowadzenia

genów odporności na szkodniki do

roślin

• Ekonomiczne –

produkcja żywności,
oszczędność czasu
na zabiegi chemiczne

• Środowiskowe

–

ograniczenie zużycia
pestycydów

• Zdrowotne -

ograniczenie zużycia
pestycydów

• Wytworzenia

odporności

na BT

przez szkodnika

• Wpływ na

gatunki

dzikie

roślinożerców i

drapieżników – efekt
bezpośredni lub
pośredni w przypadku
zależności troficznych
trójpoziomowych

Nowe idee tworzenia roślin

transgenicznych

• Trzecia generacja

roślin transgenicznych;

liczne transgeny skierowane przeciw licznym
szkodnikom i chorobom, często o ekspresji
czasowej (ekspresja indukowana a nie
konstytucyjna, kontrolowana przez czynniki
transkrypcyjne) lub lokalnej (specyficzność
tkankowa- epiderma, floem, organowa- liście,
korzeń). Transageny mogą także kodować
dodatkowe cechy, korzystne z rolniczego
punktu widzenia.