抗病虫草害转基因生物农药的作用机理是什么？

　　目前，抗病虫草害转基因生物转入的基因通常有抗病虫基因和抗除草剂基因。

　　1、抗病虫基因。

　　①苏云金芽孢杆菌内毒素基因：目前，使用最多的是将自然界普遍存在的苏云金芽孢杆菌分离得到的一类毒素基因转入植物，使植物合成这种原毒素蛋白。当害虫为害作物时，原毒素蛋白进入昆虫中肠，在昆虫肠道碱性环境和消化酶的作用下，原毒素降解成对昆虫有毒性的多肽，引起昆虫肠道麻痹而使昆虫停止取食，最后导致细胞膜产生穿孔，细胞裂解，昆虫疾病或死亡。

　　②蛋白酶抑制剂类抗虫基因：由于多数鳞翅目昆虫幼虫肠道内蛋白消化酶主要是丝氨酸蛋白酶，鞘翅目昆虫幼虫肠道内蛋白消化酶以巯基蛋白酶为主，因此，将丝氨酸蛋白酶抑制剂和巯基蛋白酶抑制剂基因转入作物，鳞翅目和鞘翅目害虫取食后，其生长发育受到明显的抑制作用。此外蛋白酶抑制剂还可通过消化道进入昆虫的血淋巴系统，进而严重干扰昆虫的蜕皮过程和免疫应答从而干扰害虫的发育。

　　③植物凝集素基因：这是一种来自于植物的糖结合蛋白，存在于很多植物的种子和营养组织中。这类糖结合蛋白进入昆虫肠道后，在昆虫肠腔部位与糖蛋白结合，降低膜的透性，影响营养物质的消化吸收，引起昆虫拒食、生长停滞甚至死亡。凝集素还能越过上皮的阻碍，进入昆虫循环系统，造成对整个昆虫的毒性。同时还能促进消化道内细菌繁殖，使昆虫肠道菌群平衡打破，得病死亡。

　　④植物病毒外壳蛋白基因：植物病毒的外壳蛋白是形成病毒粒子的结构蛋白，其功能是包裹病毒的核酸（DNA或RNA)，起到保护病毒核酸的作用。病毒外壳蛋白被转入植物后，可以阻止入侵病毒核酸的翻译和复制，抑制病毒的脱壳从而达到植物抗病目的。

　　⑤植物病毒基因：将植物病毒基因片段加上合适的启动子转入植物，当植物受到病毒侵染时，植物合成的病毒双链RN***段干扰病毒的复制，从而抑制病毒的增殖，起到防病作用。

　　⑥植物病害抗性基因：一些植物体内存在对特定病原菌的抗性基因，将此基因转入目标植物，可以使感病植物获得对这些病原菌的抗性。

　　2、抗除草剂基因。

　　抗除草剂基因不是用于直接杀死杂草，而是将其转入作物体内，或将作物体内本身存在的除草剂作用靶标基因进行修饰改造，使其具有抗除草剂功能，能够在农田使用除草剂时保护作物不受除草剂伤害。

　　①草铵膦抗性基因：将草铵膦乙酰转移酶基因转入植物中表达，使草铵膦在转基因植物体内迅速被代谢而失去活性。

　　②除草剂靶标基因的修饰改造：除草剂杀灭植物的原理之一是作用于植物体内特殊靶标基因，抑制植物特殊的代谢过程，对草甘膦、磺酰脲类除草剂在植物上的作用靶标基因进行基因改造或修饰，可以使作物对这一类除草剂失去敏感性，从而能够耐受除草剂对作物的伤害。

　　3、其他转基因抗（杀）病虫生物。

　　将以上提到的抗（杀）病虫害基因或者抑制害虫或病原菌正常合成、代谢的基因转入本身具有生物防治功能的微生物，可以获得杀虫、抑菌效果显著提高的生防菌。如中国科学院武汉病毒研究所利用基因重组技术，将蝎毒素转入棉铃虫病毒，研制出重组抗棉铃虫病毒生物农药，可使受感染的棉铃虫死亡时间缩短至2天以内。转几丁质酶、蛋白水解酶基因的白僵菌、绿僵菌可以更加快速有效侵入害虫体壁，提高杀虫真菌农药的击倒速率。

　　将特殊杀虫活性的苏云金杆菌内毒素基因转人杀虫微生物，使其杀虫活性更高或具有更广谱的杀虫作用。