遺伝子組み換え作物

遺伝子組み換え作物（いでんしくみかえさくもつ、）とは、遺伝子組換え技術を用いて遺伝的性質の改変が行われた作物である。略称はGM作物（）である。

日本語では、いくつかの表記が混在している。遺伝子組換作物反対派は遺伝子組み換え作物、厚生労働省が遺伝子組換え作物、食品衛生法では組換えDNA技術応用作物、農林水産省では遺伝子組換え農産物 を使う。

英語の からGMOとも呼ばれることがある。なお、GMOは通常はトランスジェニック動物なども含む遺伝子組換え生物を指し、作物に限らない。

概要 遺伝子組換え作物は、商業的に栽培されている植物（作物）に遺伝子操作を行い、新たな遺伝子を導入し発現させたり、内在性の遺伝子の発現を促進・抑制したりすることにより、新たな形質が付与された作物である。食用の遺伝子組換え作物では、除草剤耐性、病害虫耐性、貯蔵性増大などの生産者や流通業者にとっての利点を重視した遺伝子組換え作物の開発が先行し、こうして生み出された食品を第一世代遺伝子組換え食品と呼ぶ。これに対し、食物の成分を改変することによって栄養価を高めたり、有害物質を減少させたり、医薬品として利用できたりするなど、消費者にとっての直接的な利益を重視した遺伝子組み換え作物の開発も近年活発となり、こうして生み出された食品を第二世代組み換え食品という。

遺伝子組換え作物の作製には、開発過程の高効率化や安全性に関する懸念の払拭のためにさまざまな手法が取り入れられている。たとえば、遺伝子の組み換わった細胞（形質転換細胞）だけを選択するプロセスにおいて、かつては医療用、畜産用としても用いられる抗生物質と選択マーカー遺伝子としてその抗生物質耐性遺伝子が用いられていた。現在ではそのような抗生物質耐性遺伝子が遺伝子組換え作物に残っていることが規制される場合もあり、それ以外の選択マーカー遺伝子を利用したり、選択マーカー遺伝子を除去したりといった技術が開発された。

遺伝子組換え作物の栽培国と作付面積は、1990年代以降に広まり、年々増加している。2015年時点、全世界の大豆（ダイズ）作付け面積の83%、トウモロコシの29%、ワタの75%、カノーラの24%がGM作物である（ISAAA調査）。2026年時点では、アメリカ、ブラジル、アルゼンチンなど約30か国で栽培が認められている。

2020年10月、アルゼンチンは世界で初めて遺伝子組換え小麦を承認した。ヒマワリ由来で、すでに大豆への組み込み実績がある遺伝子HB4により、旱魃でも従来品種より平均20%多収である。アルゼンチンとフランスの企業が開発した「GM小麦を初承認 アルゼンチン 食用混入に注視」『日本農業新聞』2020年10月13日（2020年10月22日閲覧）。

日本では、青いバラなど非食用の遺伝子組換え作物の商業栽培例がある。一方、2026年時点で、食用・飼料用を目的とした遺伝子組換え作物の商業栽培は行われていない。安全性審査を経たトウモロコシや大豆などは、家畜用飼料や食用油の原料として輸入されている。

厚生労働省および内閣府食品安全委員会によって、ジャガイモ、ダイズ、テンサイ、トウモロコシ、ナタネ、ワタ、アルファルファおよびパパイアの8作物318種類について、2018年2月23日時点、食品の安全性が確認されている安全性審査の手続を経た旨の公表がなされた遺伝子組換え食品及び添加物一覧 厚生労働省医薬食品局食品安全部 平成30年2月23日現在。

遺伝子組換え作物の開発・利用について、賛成派と反対派の間に激しい論争がある。主な論点は、生態系などへの影響、経済問題、倫理面、食品としての安全性などである。生態系などへの影響、経済問題に関しては、単一の作物や品種を大規模に栽培すること（モノカルチャー）に伴う諸問題を遺伝子組み換え作物特有の問題と混同して議論されることが多い。食品としての安全性に関して、特定の遺伝子組換え作物ではなく遺伝子組み換え操作自体が食品としての安全性を損なっているという主張がある。そのような主張の論拠となっている研究に対し、実験設計の不備やデータ解釈上の誤りを多数指摘したうえで科学的根拠が充分に伴っていないとする反論もある遺伝子組換え食品を理解するⅡ, 特定非営利活動法人 国際生命科学研究機構(ILSI) バイオテクノロジー研究会, 2010年9月印刷。

起源 従来の育種学の延長で導入された、1973年以降の遺伝子組換えの手法としては、放射線照射、重イオン粒子線照射、変異原性薬品などの処理で、胚の染色体に変異を導入した母本を多数作成し、そこから有用な形質を持つ個体を選抜する作業を重ねるという手順で行われた。

最初のGMOが作成されたあとに、科学者は自発的なモラトリアムを、組換えDNA実験に求めて観測した。モラトリアムの一つの目標は、新技術の状態、および危険性を評価するアシロマ会議のための時間を提供することだった。生化学者の参入と新たなバイオテクノロジーの開発、遺伝子地図の作成などにより、作物となる植物に対して、「目的とする」形質をコードする遺伝子を導入したり、「問題がある」形質の遺伝子をノックアウトしたりすることができるようになった。

アメリカ合衆国では、研究の進展とともに厳しいガイドラインが設けられた。そのようなガイドラインは、のちにアメリカ国立衛生研究所や他国でも相当する機関により公表された。これらのガイドラインは、GMOが今日まで規制される基礎を成している。

初めて市場に登場した遺伝子組換え作物と言われるのは、アンチセンスRNA法（mRNAと相補的なRNAを作らせることで、標的となるタンパク質の生合成を抑える手法でRNAi法の一種）を用いて、ペクチンを分解する酵素ポリガラクツロナーゼの産生を抑制したトマト "Flavr Savr" である。ほかのトマトと比較して、熟しても果皮や果肉が柔らかくなりにくいという特徴を持つ。

分類 遺伝子組換え「植物」として開発されているものは、植物自体の研究に用いられるモデル植物として利用されているものと、産業的に利用されている、もしくは産業的利用を目指して研究されている遺伝子組換え「作物」に分けることができる。さらに、遺伝子組換え作物は、非食用作物、食用作物（遺伝子組換え食品）、飼料用作物などに分類可能である。なお、食用作物と飼料用作物との境界は明確ではないため、食用作物と飼料用作物の双方を遺伝子組換え食品の範疇に含めて説明する。また、食用作物と飼料用作物はエタノール生産や燃料用油生産に利用されることもある。

非食用遺伝子組換え作物 非食用の遺伝子組換え作物としては、園芸作物と林木が主である。園芸作物としては花卉が主体である。たとえば、青い花色のカーネーション「ムーンダスト」は、一般の消費者に花屋で売られている遺伝子組換え作物である。また、2009年11月に国内で市販が開始された青いバラも遺伝子組換え作物である。そのほか、菊のカロテノイド含量を変化させたり、トレニアのアントシアニン生合成系をオーロン生合成系へ変化させて黄色いトレニアの花を作ったりする試みPNAS, July 18, (2006), vol. 103, no. 29, 11075-11080, "Yellow flowers generated by expression of the aurone biosynthetic pathway", Eiichiro Ono, Masako Fukuchi-Mizutani, Noriko Nakamura, Yuko Fukui , Keiko Yonekura-Sakakibara, Masaatsu Yamaguchi, Toru Nakayama, Takaharu Tanaka, Takaaki Kusumi, and Yoshikazu Tanakaがある。林木の例としては製紙用にリグニンの構造や含量を改変されたポプラやヤマナラシ、ユーカリ、テーダマツ、ラジアータマツが多く、セルロース含量を高めたギンドロ高セルロース含量ギンドロtrg300-2 (AaXEG2, Populus alba L.) 第一種使用規程申請書等の概要などもある。

なお、食用作物と飼料用作物がエタノール生産や燃料用油生産に利用されることもあるが、バイオエタノールやバイオディーゼル用にスイッチグラスやナンヨウアブラギリなどの非食用植物を分子育種する研究も進んでいる。たとえば、スプラウトとして食用とされることもあるアルファルファにおいては、反芻動物の飼料用としてタンニン含量を増加させたものが開発されているとともに、リグニン生合成を抑制してリグニン含量を低下させたものが上市されている概要は「低リグニンアルファルファ (CCOMT, Medicago sativa L.) (KK179, OECD UI: MON-ØØ179-5) 申請書等の概要」などによって公開されている。

遺伝子組換え食品の分類 遺伝子組換え食品の分類としてはさまざまなものがあるが、一例として以下のように分類されることがある。本項目においては、この分類に従って解説する。なお、第三世代に関してはまだ明確ではない。

第一世代 除草剤耐性、病害虫耐性、貯蔵性増大など 第二世代 成分改変食品で消費者の利益が強調されたもの。 第三世代 過酷な環境でも成育できたり、収量が高かったりするような作物か？

日本において第一種使用（食用または飼料用に供するための使用、栽培、加工、保管、運搬および廃棄ならびにこれらに付随する行為）を認められている組換え品種には、たとえば、選択マーカー遺伝子以外に1品種に6種類の害虫抵抗性と2種類の除草剤耐性の計8種類の外来遺伝子が導入されたものチョウ目及びコウチュウ目害虫抵抗性並びに除草剤グルホシネート及びグリホサート耐性トウモロコシ (cry1A.105, 改変cry2Ab2, cry1F, pat, 改変cp4 epsps, 改変cry3Bb1, cry34Ab1, cry35Ab1, Zea mays subsp. mays (L.) Iltis)(MON89034×B.t. Cry1F maize line 1507×MON88017×B.t. Cry34/35Ab1 Event DAS-59122-7, OECD UI: MON-89Ø34-3×DAS-Ø15Ø7-1×MON-88Ø17-3×DAS-59122-7) ( MON89034, B.t. Cry1F maize line 1507, MON88017 及びB.t. Cry34/35Ab1 Event DAS-59122-7 それぞれへの導入遺伝子の組合せを有するものであって当該トウモロコシから分離した後代系統のもの(既に第一種使用規程の承認を受けたものを除く。)を含む。)申請書等の概要や、1品種に7種類の害虫抵抗性と3種類の除草剤耐性の計10種類の外来遺伝子が導入されたもの除草剤グリホサート誘発性雄性不稔、チョウ目及びコウチュウ目害虫抵抗性並びに除草剤アリルオキシアルカノエート系、グルホシネート及びグリホサート耐性トウモロコシ（cry1A.105, 改変cry2Ab2, 改変cry1F, pat, DvSnf7, 改変cry3Bb1, 改変cp4 epsps, cry34Ab1, cry35Ab1, 改変aad-1, Zea mays subsp. mays (L.) Iltis）（MON87427×MON89034×B.t. Cry1F maize line 1507× MON87411×B.t. Cry34/35Ab1 Event DAS-59122-7×DAS40278、OECD UI: MON-87427-7× MON-89Ø34-3×DAS-Ø15Ø7-1×MON-87411-9×DAS-59122-7 ×DAS-4Ø278-9）並びに当該トウモロコシの分離系統に包含される組合せ（既に第一種使用規程の承認を受けたものを除く。）の申請書等の概要、除草剤耐性と改変された脂肪酸残基組成の貯蔵脂質の双方を持つという、世代をまたいでいるといえるもの低飽和脂肪酸・高オレイン酸及び除草剤グリホサート耐性ダイズ(GmFAD2-1A, GmFATB1A, 改変cp4 epsps, Glycine max (L.) Merr.)(MON87705, OECD UI: MON-877Ø5-6)申請書等の概要もある。このように、異なった形質を持つ組換え品種をかけ合わせて、複数の形質 (stacked traits) を導入された組換え品種をスタック（ド）品種 (stacked GM line (variety, cultivar)) ということがある。

なお、前述の通り、まだ第三世代については確たる定説がないため、ストレス耐性作物に関しては「第一世代組換え食品の開発状況」において説明する。

第一世代組換え食品の開発状況 概説 第一世代組換え食品は、作物に除草剤耐性、病害虫耐性、貯蔵性増大などの形質が導入されたものである。これらの特質は、生産者や流通業者にとっての大きな利点となるだけでなく、安価で安全な食品の安定供給につながる可能性が理論的に存在するという点で消費者にとってもトリクルダウンとなると主張されている。また、農薬使用量の減少や不耕起栽培の利用可能性などにより環境面での負荷の減少を図れることや、収穫量が多かったり、損耗が少なかったりという性質を持つことは持続的農業を進めていく上でも有用である。

以下に、除草剤耐性作物、害虫抵抗性作物、耐病性作物、保存性を増大させた作物、雄性不稔形質の付与と雄性不稔からの稔性の回復、耐熱性α-アミラーゼ生産トウモロコシ、乾燥耐性トウモロコシなどに関して、それぞれの種類と原理について説明する。

除草剤耐性作物 概説 第一世代組換え作物としては、ラウンドアップやビアラホス (bialaphos) など特定の除草剤に耐性を持つ品種を作成し、その除草剤による雑草防除を利用するような作物も開発されている。これは農作業の効率化だけではなく、土壌流出による環境破壊を防ぐ不耕起栽培を適用できる。ダイズの主要生産地である南北アメリカ諸国では表土流出が大問題となっている。前作の植物残渣を放置できるため、植物残渣がマルチ（マルチング）となって風雨から土壌流出を防ぎ、土壌を耕すことによって土壌が流亡しやすくなることを不耕起栽培によって防ぐことができる有井 彩, 山根 精一郎「除草剤耐性遺伝子組換え作物の普及と問題点」『雑草研究』51, 263-268（2006年）。そのほか、有毒雑草の収穫物への混入を減らせるとの主張もある。

単一の除草剤と除草剤耐性作物の組み合わせで長年栽培を続けると、その除草剤に対する耐性雑草が出現する。この現象自体は一般的なものであり、すでに除草剤ラウンドアップに対する耐性雑草の出現が報告されている。このような事態を避けるための方策として、複数の除草剤に対して耐性を持つ作物と複数の除草剤の混用、異なる除草剤とその除草剤耐性作物の複数の組み合わせを用いた定期的な輪作などが推奨されている白井洋一（独立行政法人農業環境技術研究所）「GMO情報：組換え作物のメリットとデメリット」『農業と環境』No.122（2010年6月1日）。

除草剤を含めた薬剤に対する耐性化機構として次のものが挙げられる。 薬剤とその標的との親和性の低下 標的の過剰発現 薬剤の分解・修飾による無毒化 薬剤の移行・吸収の阻害 薬剤が阻害しない別経路の誘導 もともとは活性を持たない薬剤を活性を有する物質に変換する経路の抑制

除草剤に対しても、これらの機構を単独もしくは複数組み合わせて植物を耐性化している。

以下に除草剤の種類ごとの耐性作物について説明する。

ラウンドアップ耐性作物

ビアラホス耐性作物 ビアラホス (bialaphos)は放線菌 Streptomyces hygroscopicus, S. viridochromogenes などが生産する抗生物質であり、窒素代謝においてアンモニウムイオンの同化に関与するの阻害剤として作用する。グルタミン合成酵素が阻害されると毒性の高いアンモニウムイオンが植物体内に蓄積して、植物体を枯死させると考えられている。

ビアラホス生産菌は、ビアラホスが自身のグルタミン合成酵素を阻害する事態に対処するため、ビアラホスを無毒化する酵素ホスフィノスリシン の遺伝子 bar を持っている。そこで bar を植物内で発現できるように改変して導入することでビアラホス耐性作物を開発した（薬剤の分解・修飾による無毒化）。

ブロモキシニル耐性作物 ブロモキシニルやアイオキシニルはオキシニル (oxynil) 系除草剤であり、光合成系の電子伝達系を阻害することで除草活性を示す。肺炎桿菌クレブシエラ・ニューモニエKlebsiella pneumoniae subsp. ozaenae由来のブロモキシニル・ニトリラーゼは、ブロモキシニルを3,5-ジブロモ 4-ヒドロキシ安息香酸 (3,5-dibromo 4-hydroxybenzoate) とアンモニアに、アイオキシニルを3,5-ジヨード 4-ヒドロキシ安息香酸 (3,5-diiodo 4-hydroxybenzoate) とアンモニアに加水分解できる。そこで、このニトリラーゼの遺伝子oxyを植物に導入してブロモキシニル耐性にしている（薬剤の分解・修飾による無毒化）。バイエルクロップサイエンス株式会社の西洋ナタネ・カノーラ OXY-23については、「除草剤ブロモキシニル耐性セイヨウナタネ (oxy, Brassica napus L.) (OXY-235, OECD UI: ACS-BNØ11-5) の生物多様性影響評価書の概要除草剤ブロモキシニル耐性セイヨウナタネ（oxy, Brassica napus L.）（OXY-235, OECD UI: ACS-BNØ11-5）の生物多様性影響評価書の概要」などで公表されている。

スルホニルウレア系除草剤耐性作物 スルホニルウレア (sulfonylurea) 系除草剤（SU剤）には多数の薬剤が登録されている。SU剤は後述の「ALS遺伝子の特異的置換」の小節で述べているbispyribacと同様にALS/AHASの阻害剤で分岐鎖アミノ酸の生合成系を阻害する。ALS/AHASのSU剤に対する感受性の低下した耐性変異が知られており、耐性型のALS遺伝子を導入して発現させることによりSU剤耐性作物が分子育種されている（薬剤とその標的との親和性の低下による耐性化）。そのほか、ヒトの肝臓で発現しているシトクロムP450 (cytochrome P450) の分子種のうち、CYP2C9やCYP2C19をイネで発現させてSU剤であるクロルスルフロンとイマゾスルフロン (imazosulfuron) に対してそれぞれ耐性化させた例もあるPest Manag Sci. 2005 Mar;61(3):286-91., "Herbicide resistance in transgenic plants with mammalian P450 monooxygenase genes.", Inui H, Ohkawa H., 。ヒトの肝臓でクロルスルフロンがCYP2C9によって、イマゾスルフロンがCYP2C19によってそれぞれ水酸化されて代謝されるという知見から応用されたものである（薬剤の分解・修飾による無毒化）。

イミダゾリノン系除草剤耐性作物 イミダゾリノン (imidazolinone) 系除草剤はスルホニルウレア系除草剤と同様にALSを阻害する。そこで、イミダゾリノン系除草剤に対して感受性の低下したALSの遺伝子を導入して耐性作物を育種した（薬剤とその標的との親和性の低下による耐性化）。その例として、BASFアグロ株式会社のイミダゾリノン系除草剤耐性ダイズがあり、「イミダゾリノン系除草剤耐性ダイズ（改変csr1-2, Glycine max (L.) Merr.）(CV127, OECD UI: BPS-CV127-9) 申請書等の概要イミダゾリノン系除草剤耐性ダイズ(改変csr1-2, Glycine max (L.) Merr.)(CV127, OECD UI: BPS-CV127-9) 申請書等の概要」などで公表されている。

2,4-D耐性作物 2,4-Dは植物ホルモン・オーキシン様の生理活性を示し、高濃度では植物を枯死させる作用を持つ。2,4-Dを2,4-ジクロロフェノールへ変換する酵素2,4-D モノオキシゲナーゼ（タンパク質名: TfdA）を利用して2,4-D耐性のタバコやワタなどの作物が作られたJ Agric Food Chem. 2000 Nov;48(11):5307-11., "2,4-Dichlorophenoxyacetic acid metabolism in transgenic tolerant cotton (Gossypium hirsutum)"., Laurent F, Debrauwer L, Rathahao E, Scalla R., （薬剤の分解・修飾による無毒化）。TfdAはグラム陰性細菌Alcaligenes eutrophusのプラスミドpJP5上の遺伝子tfdA由来のものである。なお、グラム陰性桿菌Sphingobium herbicidovoransの同様の酵素の遺伝子aad-1が改変されて導入された2,4-D耐性トウモロコシは、ダウ・ケミカルにより開発されている。複数の系統が開発されており、「アリルオキシアルカノエート系除草剤耐性トウモロコシ（改変aad-1, Zea mays subsp. mays (L.)Iltis.）(DAS40278, OECD UI：DAS-4Ø278-9) 申請書等の概要アリルオキシアルカノエート系除草剤耐性トウモロコシ (改変aad-1, Zea mays subsp. mays (L.)Iltis.) (DAS40278, OECD UI：DAS-4Ø278-9) 申請書等の概要」などで公表されている。また、グラム陰性桿菌デルフチア・アシドボランス由来の同様の酵素遺伝子aad-12の改変型によっても2,4-D耐性ダイズやワタが開発されている。

ジカンバ耐性作物 ジカンバ（dicamba: 3,6-dichloro-2-methoxybenzoic acid, 3,6-ジクロロ-2-メトキシ安息香酸, CAS No. 1918-00-9）は、2,4-Dと同様にオーキシン様の生理活性を示す除草剤である。ジカンバを3,6-ジクロロサリチル酸 (3,6-dichlorosalicylic acid) へ変換する酵素ジカンバ モノオキシゲナーゼ（DMO）を利用してジカンバ耐性のダイズが作られた（薬剤の分解・修飾による無毒化）。グラム陰性細菌Stenotrophomonas maltophilia DI-6株由来の改変dmo遺伝子が利用され、ダイズに導入されている。改変DMOのアミノ末端側にはプラスチドへの移行ペプチド (transit peptide) が融合されている。ジカンバ耐性ダイズに関しては、「除草剤ジカンバ耐性ダイズ（改変dmo, Glycine max (L.) Merr.）(MON87708, OECD UI : MON-877Ø8-9) 申請書等の概要除草剤ジカンバ耐性ダイズ (改変dmo, Glycine max (L.) Merr.)(MON87708, OECD UI : MON-877Ø8-9)申請書等の概要」などで公表されている。

イソキサフルトール耐性作物 4-ヒドロキシフェニルピルビン酸ジオキシゲナーゼ（HPPD）は、4-ヒドロキシフェニルピルビン酸をホモゲンチジン酸に変換する反応を触媒する。ホモゲンチジン酸はいくつかの段階を経て、光合成やカロテノイド生合成に重要なプラストキノン、トコフェロール類の前駆体である2-メチル-6-フィトキノールへ変換される。

イソキサゾール系除草剤であるイソキサフルトール (isoxaflutole: 5-cyclopropyl-4- (2-methylsulfonyl-4-trifluoromethylbenzoyl) isoxazole, CAS No. 141112-29-0) は、その代謝産物2-シアノ-3-シクロプロピル-1-（2-メチルスルホニル-4-トリフルオロメチルフェニル）プロパン-1,3-ジオン（DKN）がHPPDの基質である4-ヒドロキシフェニルピルビン酸と競合してHPPD活性を阻害することにより除草活性を示す。

植物にイソキサフルトール耐性を付与するために、シュードモナス属細菌Pseudomonas protegens Pf-5株のhppd遺伝子から1塩基置換されたものが用いられている。この遺伝子は、1塩基置換によるミスセンス変異によって本来のアミノ酸配列 (GenBank:AAY92656.1) から1アミノ酸置換されたHPPDをコードしている。この変異型HPPDはDKNによって阻害されにくいためホモゲンチジン酸が合成される（薬剤とその標的との親和性の低下による耐性化）。なお、植物のHPPDはプラスチドに局在しているが、バクテリアであるP. protegenes由来の変異型HPPDはそのままではプラスチドへ移行できない。そこで、変異型HPPDのアミノ末端側にはプラスチドへ移行できるように移行ペプチドが融合されている。なお、P. protegenes Pf-5株はかつてP. fluorescensに分類されていたため、P. fluorescens Pf-5株と記載されている場合がある。バイエルクロップサイエンス社のイソキサフルトール耐性ダイズに関しては、「除草剤グリホサート及びイソキサフルトール耐性ダイズ（2mepsps, 改変hppd, Glycine max (L.) Merr.）(FG72,OECD UI: MST-FG072-3) 申請書等の概要除草剤グリホサート及びイソキサフルトール耐性ダイズ(2mepsps, 改変hppd, Glycine max (L.) Merr.)(FG72,OECD UI: MST-FG072-3)申請書等の概要」などで公表されている。

メソトリオン耐性作物 メソトリオンは、トリケトン系除草剤である。メソトリオンも上記のイソキサフルトールと同様にHPPDの阻害剤である。そこで、エンバク (Avena sativa) 由来のメソトリオンに感受性の低下した変異型のhppd遺伝子の導入により、メソトリオン耐性ダイズが育種された（薬剤とその標的との親和性の低下による耐性化）。シンジェンタ社のメソトリオン耐性ダイズに関しては、「除草剤メソトリオン耐性ダイズ（改変avhppd, Glycine max (L.) Merr.）(SYHT04R, OECD UI: SYN-∅∅∅4R-8) 申請書等の概要除草剤メソトリオン耐性ダイズ(改変avhppd, Glycine max (L.) Merr.)(SYHT04R, OECD UI: SYN-∅∅∅4R-8) 申請書等の概要」などで公表されている。

害虫抵抗性作物 概説 害虫に対して毒性を有するタンパク質や害虫の天敵を誘引する物質を生産させることで、害虫の発生を抑える害虫耐性のものも存在する。その機構としては、 グラム陽性桿菌Bacillus thuringiensisの結晶性タンパク質の遺伝子導入 マメ科植物由来のトリプシン阻害剤（タンパク質）の遺伝子導入（摂食したタンパク質を消化・吸収しにくくなる） インゲン豆由来のα-アミラーゼ阻害剤（タンパク質）の遺伝子導入（摂食したデンプンを消化・吸収しにくくなる） 昆虫の外骨格の成分であるキチン (chitin) を分解するキチナーゼ（chitinase, EC 3.2.1.14, 反応）の遺伝子導入 殺虫性の線虫（ネマトーダ）の誘因物質の合成遺伝子の導入 が挙げられるが、特にBacillus thuringiensisの結晶性タンパク質 (Bt toxin) 遺伝子導入による害虫抵抗性作物が成功している。

Bt toxin生産作物 概説