Chất ức chế α-amylase 1 từ đậu (Pisum sativum) cung cấp bảo vệ hoàn toàn khỏi sâu đậu (Bruchus pisorum) dưới điều kiện hiện trường

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - Tập 97 Số 8 - Trang 3820-3825 - 2000
Roger L. Morton1, H. E. Schroeder1, Kaye Bateman1, Maarten J. Chrispeels1, Eric Armstrong1, Thomas J. Higgins1
1Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization Plant Industry, GPO Box 1600, Canberra ACT 2601, Australia; Department of Biology, University of California at San Diego, La Jolla, CA 92037-0116; and Agricultural Research Institute, NSW Agriculture, Wagga Wagga NSW 2650, Australia

Tóm tắt

Hai chất ức chế α-amylase, được gọi là αAI-1 và αAI-2, có cấu trúc trình tự acid amin giống nhau 78% và có tính đặc hiệu khác nhau đối với α-amylase của động vật có vú và côn trùng có mặt trong các dòng giống khác nhau của đậu tây ( Phaseolus vulgaris ). Sử dụng đậu Hà Lan chuyển gen ( Pisum sativum ) được trồng trong nhà kính, chúng tôi đã chỉ ra trước đây rằng việc biểu hiện αAI-1 trong hạt đậu Hà Lan có thể cung cấp sự bảo vệ hoàn toàn chống lại sâu đậu ( Bruchus pisorum ). Tại đây, chúng tôi báo cáo rằng αAI-1 cũng bảo vệ đậu Hà Lan khỏi sâu đậu dưới điều kiện thực địa. Mức độ bảo vệ cao được giải thích bởi phát hiện của chúng tôi rằng αAI-1 ức chế α-amylase của sâu đậu Hà Lan tới 80% trong một dải pH rộng (pH 4.5-6.5). Ngược lại, αAI-2 là một chất ức chế kém hiệu quả hơn đối với α-amylase của sâu đậu Hà Lan, ức chế enzyme chỉ 40% và chỉ trong dải pH 4.0-4.5. Tuy nhiên, chất ức chế này vẫn có hiệu quả một phần trong việc bảo vệ đậu Hà Lan chuyển gen trồng ngoài đồng trước sâu đậu. Tác dụng chính của αAI-2 dường như là làm chậm quá trình trưởng thành của ấu trùng. Điều này trái ngược với tác động của αAI-1, chất này dẫn đến tỷ lệ tử vong ở ấu trùng ở giai đoạn đầu hoặc thứ hai. Những kết quả này được thảo luận liên quan đến việc sử dụng các chất ức chế amylase với những đặc tính khác nhau để bảo vệ cây trồng khỏi sâu hại hoặc làm giảm quần thể sâu hại xuống dưới mức tổn thương kinh tế.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1038/nbt0997-816

G R Reek, K J Kramer, J E Baker, M R Kanost, J A Fabrick, C A Behnke Advances in Insect Control: The Role of Transgenic Plants, eds N Carozzi, M Koziel (Taylor & Francis, London), pp. 157–183 (1997).

M J Chrispeels Advances in Insect Control. The Role of Transgenic Plants, eds N Carozzi, M Koziel (Taylor & Francis, London), pp. 139–156 (1997).

10.1111/j.1745-4514.1993.tb00858.x

10.1111/j.1745-4514.1993.tb00859.x

10.1303/aez.24.281

10.1270/jsbbs1951.43.257

10.1007/BF00040692

10.1007/s004250050195

10.1093/jee/89.1.204

S H Skaife Union of South Africa Department of Biology Bulletin (South African Department of Agriculture, Pretoria), pp. 1–24 (1918).

10.1093/jee/26.6.1058

10.1093/jee/26.6.1063

R E Shade, H E Schroeder, J J Pueyo, L M Tabe, L L Murdock, T J V Higgins, M J Chrispeels Bio/Technology 12, 793–796 (1994).

10.1104/pp.107.4.1233

10.1104/pp.81.1.86

10.1104/pp.93.2.805

R L Morton, S Gollasch, H E Schroeder, K S Bateman, T J V Higgins Handbook of Transgenic Food Plants, eds G Khachatourians, W-H Nip (Dekker, New York, , in press. (2000).

10.1104/pp.101.3.751

D C Hardie Ph.D. thesis (Univ. of Adelaide, Adelaide, Australia, 1994).

10.1016/0076-6879(55)01021-5

10.1016/0076-6879(55)01020-3

M R Spiegel Theory and Problems of Statistics (McGraw–Hill, New York, 1961).

A M Smith Bruchids and Legumes: Economics, Ecology and Coevolution, eds K Fujii, A M R Gatehouse, C D Johnson, R Mitchel, T Yoshida (Kluwer, Dordrecht, The Netherlands), pp. 105–114 (1990).

10.1017/S0960258500004153

10.1016/S0021-9258(19)40811-9

10.1303/aez.27.243

10.1111/j.1745-4514.1978.tb00184.x

10.1016/0300-9629(94)90092-2

10.1016/0020-1790(83)90026-4

10.1016/0965-1748(92)90063-K

W W Doan J Exp Zool 171, 31–41 (1969).

10.1016/S0965-1748(99)00010-7

10.1093/jn/129.8.1597

10.1126/science.6184780

10.1016/S0140-6736(83)91587-8

D A Savaiano, J R Powers, M J Costello, J R Whitaker, A J Clifford Nut Rep Int 15, 443–449 (1977).

10.1016/S0167-4838(97)00100-3

10.1152/jappl.1973.35.2.263

Thông tin
Thông tin xuất bản

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

Tập 97 Số 8

3820-3825

Thông tin tác giả