公益性行业(农业)科研专项经费项目(200903042)

《入侵苹果蠹蛾监测与防控技术研究》

研究动态

用致死基因改造害虫

添加时间:2015-10-15 15:30:06      浏览次数:64

    致死基因能够大批杀死害虫种群。
    一个英国的生物技术公司正在研发一种新型的方法来控制害虫。这种方法叫做RIDL,它的含义是带有显性杀伤力的昆虫的释放,它的作用类似于不育昆虫的释放。
    利用辐射产生雄性不育昆虫是使其与雌虫交配无效,与此不同的是,插入到昆虫的体内的致死基因会杀死所有与变异雄虫交配的雌虫的后代。
    这个坐落于英国牛津的Oxitec公司已经向西班牙当局申请来许可他们评估其遗传改造的橄榄实蝇,这种橄榄实蝇可以用来抑制欧洲一种破坏力极强的有害昆虫,这种方法也已经应用到巴西开展遗传改造地中海实蝇的试验。
    根据Oxitec公司的介绍,假如这项研究被西班牙批准,这将是欧盟范围内有关遗传改造昆虫的首次户外试验。该公司也正在巴西应用RIDL技术来控制携带登革热的蚊子,并且也正致力于应用到农业上来控制棉红铃虫、地中海实蝇、墨西哥实蝇、斑翅果蝇、小菜蛾和番茄潜叶蝇。这项技术也能应用于防治其它果树害虫,例如苹果蠹蛾、梨小食心虫及其它许多害虫。
    Oxitec公司的发言人Michael Conway在与“Good Fruit Grower”的邮件交流中说道:“除了橄榄实蝇,我们也正在将这种技术应用于其它多种害虫上,并且是在其它物种的不同发育阶段应用这项技术。”
基本策略
    Conway说:“这个应用于所有这些昆虫的策略的基础是我们用一种基因来改造昆虫,一旦离开实验室这种基因就会使其后代致死。这种基因可能致死雄虫和雌虫,或者特异性作用于雌虫,无论哪种方式,其结果本质上是一致的。”
    这种致死基因叫做tTA,它使昆虫依赖于四环素来生存,所以在饲养过程中,昆虫被饲喂四环素,但是在释放或者交配之后,它们就会死亡,它们的后代也如此。经过遗传改造的雄虫在释放之后追赶并且与野生的雌虫交配。那么昆虫怎样得到这些致死基因的呢?
    Conway说:“基本途径就是我们将一系列的含有致死基因的DNA注入到昆虫的胚胎中,配合荧光标记可以让我们观察到哪个昆虫被改造了。一些我们注射虫子将会把注入的DNA融合到它们自己的基因组当中,然后它们再将这些基因传给后代。一旦这种情况发生我们可以建立一个被改造昆虫的种群,这个种群我们可以在实验室饲养。
主要的优点
    Conway补充道,这个方法的主要优点是它对于靶标昆虫完全是特异性的。化学农药除了杀死害虫还会杀害许多其它种类的昆虫,包括某些是益虫,二雄性橄榄实蝇只能和雌性橄榄实蝇进行交配,其它物种也一样。
    Conway说:“每当许多的害虫对常用杀虫剂表现出抗药性和越来越担心使用其它方法对环境的影响的时候,我们既可以减少化学农药的使用也可以消除对对其它物种的非靶标效应。在追寻雌性害虫方面,没有比亟待交配的雄虫更好的代替物了,并且这也是一种极其有效和高效率的方法。”
    尽管欧洲人通常不喜欢遗传改造的作物,但是还不清楚他们会对遗传改造的害虫会有怎样的反应。但是Oxitec的首席执行官 Hadyn Parry认为,欧洲的农民需要找到并信赖新的解决方案。
无毒素
    主持小菜蛾计划的Neil Morrison博士说:“遗传改造(GM)技术在农业上通常是用于改造农作物的,目的是提高作物的竞争优势,换言之即增加其抗虫性。但是在Oxitec公司我们采用了另外一种方法,我们利用遗传学来达到我们想要的效果,而不会使物种产生任何永久变异,也不会使基因长期存留在环境中。
    这种基因也不产生毒素,而Bt基因是使转Bt基因的作物如玉米和棉花对某些昆虫产生防御功能。
Morrison说:“我们赋予昆虫自身一种独特的劣势----使其不能繁殖,而不是使用基因重组的方法给作物一种竞争优势。”
策略
    Parry说:“我们认为许多用我们方法的的策略都将依靠农作物害虫和农民需求。一种选择是全区域控制或者消除靶标害虫,正如传统的释放辐射不育昆虫的目标。另一种是预防性的释放来防止害虫种群数量出现季节性的高峰。它可以纳入到 IPM策略中,或者在收获前期不能使用农药的时候应用。”
    Oxitec是牛津大学的一个附属公司,它已经与全球性健康组织例如惠康基金会、盖茨夫妇基金会和世界经济论坛合作开展了蚊子的控制工作。。
 

来源: Richard Lehnert
张丙赟 翻译,王勤英 校对
 

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