隨著生物技術的迅猛發展，圍繞Bt的研究也不再局限于菌株的分離、鑒定、生產和發酵等，1981年科學家分離得到第一個編碼殺蟲晶體蛋白的cry基因，截至2015年底，已報道的Bt基因已經達到813種。自20世紀80年代中期開始，基于清晰的Bt蛋白的殺蟲機制與廣泛應用，科學家提出了應用植物基因工程手段進行抗蟲轉基因育種，把Bt基因直接轉入植物細胞，這就像為植物打疫苗，使植物自己獲得抗擊蟲害的能力。
在轉Bt作物中，效果最好、應用最廣的為抗蟲棉。棉花生產受到害蟲的嚴重危害，棉鈴蟲是棉花的天敵之一，棉花一旦被侵害，植株就會變黃、發蔫，甚至無法開花、吐絮，造成棉田減產，棉農減收。早期，人們防治棉鈴蟲主要以化學農藥噴施為主，但長期使用會使害蟲產生抗藥性，且農藥對人體有害，容易中毒，對環境也會造成嚴重污染。1987年，美國Agracetus公司首次報道將外源Bt殺蟲蛋白基因轉入棉花。1990年，美國孟山都公司將Bt CrylA基因轉入柯字312棉，后經進一步研究和改進，成功地培育出了多個轉Bt基因抗蟲棉品種，最后大面積種植。1997年，美國種植了100多萬公頃抗蟲棉，平均增產7%。我國是繼美國后世界上第二個培育出抗蟲棉的國家，抗蟲棉的應用遍布全國，已經全面替代了進口品種。多年的農田試驗表明，轉基因棉花使棉花殺蟲劑等化學農藥的使用量減少了40%~60%，化學農藥大量減少，降低了對環境的污染，也減少了人畜中毒事件的發生，同時也減少了農藥對與棉花間作套種作物的污染，提高了這些作物的安全性，這更有利于棉花立體種植，降低植棉成本，增加效益，形成良性循環。到目前為止，除了棉花、玉米、水稻等常見大田作物外，Bt基因也成功轉入了馬鈴薯、番茄、楊樹等農作物和林木中。
