抗植物虫害的基因有很多,目前经常使用的主要有3种,即豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI)、植物凝集素基因(lectingene)和来源于苏云金芽孢杆菌的杀虫结晶蛋白基因(Bt基因)。其中,Bt基因的应用最为普遍。Bt蛋白来自于一种微生物—苏云金芽孢杆菌(拉丁学名Bacillus thuringiensis)。Bt蛋白是其分泌的一种蛋白质晶体,称为“内毒素”。但这种所谓的内毒素是针对某些昆虫而言的。某些昆虫吃进Bt蛋白后,在肠道中溶解并经过昆虫肠道中的蛋白酶加工,被激活变成了有毒性的蛋白毒素,再与昆虫肠道细胞表面上的受体结合,造成昆虫肠道穿孔。昆虫因此不再进食,几天后就饿死了。其实,Bt蛋白也不是对所用的昆虫都产生毒杀作用。
Bt蛋白只有在昆虫肠道碱性环境下才能加工成有毒的蛋白,并且与昆虫肠道内的特异作用位点相结合才能产生毒杀作用;而人和牲畜的胃环境是酸性的,且肠道细胞表面不含有这种蛋白的作用位点,被人和牲畜吃下去的Bt蛋白会像其他蛋白质一样被消化、分解掉。因此Bt蛋白对人体是无毒的。另外,人在吃食物时一般是要加热、煮熟,Bt蛋白与其它蛋白质一样,加热后会变性而失去活性。所以人们大可不必为食用含Bt蛋白的食物而担心其毒性。
其实,Bt蛋白是对人体最安全的天然杀虫剂之一。很早以前,Bt蛋白就被作为生物农药使用,但是这种生物农药要比化学农药贵很多,其使用受到限制。直到1981年,编码Bt蛋白的基因被克隆出来后才应用于转基因作物。