生物工程，特别是基因工程很可能成为未来解决植物保护问题的重要手段，因其一不污染环境；二不影响生态平衡；三不致使害虫再猖獗；四具有极高的防治效果，故此引起科学家们极大关注。本文对其研究发展做一概述。

一、植物病毒病的防治新策略

植物病毒病一直是农业生产上为害严重而又缺乏有效防治方法的重要病害。每年由此造成的农产品损失达10%以上，危害寄主700多种；仅陕西1970年由小麦黄矮病引起的小麦产量损失达2亿公斤，许多烟草产区因烟草花叶病、黄瓜花叶病等危害而停止种植烟草。近年来，人们设想着利用植物基因工程将抗原基因转入植物，使其自身产生抗病毒的能力。1986年美国首先将烟草花叶病毒的外壳蛋白基因导入烟草和番茄中而育成抗病毒植株，并且可以稳定地遗传给后代，实现了人们梦寐以求的愿望。

转基因植物能抑制病毒的复制，降低或阻止病毒的侵染，除了烟草花叶病毒外，现在生产上准备应用的病毒外壳蛋白基因 · 还有马铃薯X病毒、Y病毒、苜蓿花叶病毒、大豆花叶病毒等外壳蛋白基因，这些抗病毒基因的应用将可挽回重大的损失。

二、微生物防治新策略

当细菌或真菌侵染植物后，植物体本身可合成病程相关蛋白，阻止病源的扩散与增殖，现在已经研究清楚了几种病程相关蛋白的序列，并且了解到其无特异性，因此，可望在不久的将来实现细菌或真菌病害的基因工程防治。这种方法的最大优点是：许多植物都具有合成这种蛋白的能力。通过改造或转接强起动子，使其产生高抗作用。

从Scrvatia Marcescens中分离出的几个酶基因在大肠肝菌中克隆后转接培育出荧光假单孢株系，此细菌株系集中位于植物根部，这样具有几丁质胞壁的病原菌将土壤中的昆虫与植物拫分隔开，防治昆虫取食造成危害。另外，用去掉结冰基因的冰核细菌防治植物冻害。

三、害虫防治的新策略

虫害是引起农作物产量损失的另一方面。化学防治不仅成本高，而且造成严重的环境污染。早已应用于生物防治的苏云金杆菌基因，因其体内含有结晶蛋白毒素，使几种昆虫神经中毒死亡。现在利用分子生物学方法，改变了苏云金杆菌（增强子作用），使其毒力和专化性大大提高。另外，编码结晶蛋白毒素的基因已被转移到番茄、烟草等植株中。这些含有特异性能的毒蛋白植株能有选择地杀死侵害植株的昆虫。许多蛋白酶抑制因子也被转入植物之中，使得病虫害侵食后因不消化而死亡。

绝大多数害虫的发生发展繁殖都与温度有关。随温度升高，害虫数量增加。目前把热反应基因的起动子与抗虫基因结合起来，使植物在外界温度升高时产生抗虫能力。这一研究课题正方兴未艾，成为害虫防治的又一新策略。

四、杂草防治的新策略

抗除草剂植物的成功培育给现代农业机械化带来极大的方便，这方面基因工程可利用下述几种方法，使作物抵抗除草剂的作用、一是利用某一种酶能够多以除草剂为底物，分解除草剂。将编码这种酶的基因转进植物，从而抗除草剂。二是利用有些除草剂的作用机制是破坏一个代谢过程中重要的酶或光合作用过程中的蛋白，将编码这种酶的基因导入植物体中，以提高植物中的酶含量。三是用突变改变基因结构，从而改变氨基酸，使除草剂无法识别作物中要破坏的酶或结构蛋白，以此保护作物不受危害则大量杀死杂草。这项技术使现代农业比较发达的国家节省人力和成本，使种子和除草剂相配套。

从除草剂本身来讲，将除草剂的主要作用成分移植到细菌中，成为生物除草剂，或是直接筛选侵染杂草的特异细菌、真菌等微生物，这方面的设想在不久的将来会成为现实。

五、植物抗逆保护新策略

除上述冰核细菌防治冻害外，人们知道许多蛋白质都是在逆境中产生的，起着保护植物细胞的作用。现在人们已将编码这种蛋白质的基因分离出来，并转化到抗逆能力较弱的优良品种中以提高抗性，从而扩大了它们的分布区域和种植面积。

虽然，用基因工程的方法保护植物已经有成功的实例，但基本上都属于单基因控制的性状。一旦这些基因工程技术操作的进一步发展，现有的植物保护中的难题很可能迎刃而解，不过新的问题也可能还会出现。虽然有关基因工程已在植物保护上有一定范围的应用，但还有争论和忧虑。这同任何一种新生事物一样必然会有一些阻力。因此，政府部门应制定推广途径、专利保护等法规。研究人员在研究和应用中应慎重并有所预测。