トランスジェニック遺伝子作物の新たな戦略的発展

生物技術の急速な発展に伴い、Btをめぐる研究も菌株の分離、鑑定、生産、発酵などに限らず、1981年に科学者は殺虫結晶タンパク質をコードする最初のcry遺伝子を分離し、2015年末現在、報告されているBt遺伝子は813種類に達した。

1980年代半ばから、はっきりしたBtタンパク質の殺虫メカニズムと広範な応用に基づいて、科学者は植物遺伝子工学手段を用いて抗虫遺伝子組み換え育種を行い、Bt遺伝子を直接植物細胞に転入することを提案した。これは植物のためにワクチンを打ち、植物自身に害虫に抵抗する能力を獲得させるようなものである。

転Bt作物の中で、最も効果があり、最も広く応用されているのは抗虫綿である。綿花生産は害虫の深刻な危害を受け、綿鈴虫は綿花の天敵の一つであり、綿花が侵害されると、植物は黄色になり、しおれ、花が咲かず、綿を吐くこともできず、綿畑の減産、綿農家の減収をもたらした。

初期、人々のタンポン虫の防除は主に化学農薬の散布を主としたが、長期的に使用すると害虫に耐性が生まれ、農薬は人体に有害で、中毒しやすく、環境にも深刻な汚染をもたらす。

1987年、米Agracetus社は外因性Bt殺虫タンパク質遺伝子を綿花に転入することを初めて報道した。

1990年、米国モンサント社はBtCrylA遺伝子をコー字312綿に転入し、さらに研究と改良を経て、複数のBt遺伝子組み換え抗虫綿品種を育成することに成功し、最後に大面積で栽培した。

1997年、米国では100万ヘクタール以上の抗虫綿が栽培され、平均7%増産された。我が国は米国に続き世界で2番目に抗虫綿を育成した国であり、抗虫綿の応用は全国に広がり、輸入品種に全面的に代替されている。

長年の農地試験により、遺伝子組み換え綿花は綿花殺虫剤などの化学農薬の使用量を40-60%減少させ、化学農薬は大量に減少し、環境への汚染を低下させ、人畜中毒事件の発生も減少させ、同時に綿花との間の交雑作物への農薬汚染も減少し、これらの作物の安全性を高め、これは綿花の立体栽培に有利で、植綿のコストを下げ、利益を増やし、好循環を形成する。

これまで、綿花、トウモロコシ、水稲などの一般的な大田作物のほか、Bt遺伝子もジャガイモ、トマト、ポプラなどの農作物や林木に転入することに成功した。

抗虫能力を持つ遺伝子はBt中のcry系列遺伝子に限らず、科学者は他の抗虫遺伝子も発見した。また、科学者は遺伝子組み換え抗虫作物の新しい戦略の研究に取り組んでいる。ドイツの科学者はRNA干渉戦略を開発し、この戦略で生産された抗虫トランスジェニックジャガイモは外因性蛋白質に転入せず、葉緑体または他の質量体内に1種の二本鎖RNAを転入するだけで、異なる害虫の異なる遺伝子を特異的に干渉し、害虫の成長発育に影響を与えることができる。

現在、綿花、トウモロコシ、水稲、大豆、ジャガイモ、トマト、タバコ、ブドウ、小松菜、ビート、ヒマワリなどの多種の作物で試験を行っている。