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基因编辑让虫卵只能孵化出不育雄性昆虫

科普小知识2021-08-23 03:04:53
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“精确制导”无菌技术有助于控制害虫

华盛顿,1月8日(科学日报)——圣地亚哥加利福尼亚大学的研究人员开发了一种基于CRISPR基因编辑技术的昆虫控制方法,通过连续生产雄性不育昆虫来控制昆虫种群。他们在8日发表在《自然通讯》杂志上的一篇论文中指出,这种新的“精确制导”昆虫不育技术将大大提高人类控制农业害虫和病媒昆虫的能力。

自20世纪30年代以来,农业研究人员一直在寻找各种方法将雄性不育害虫释放到野外,以控制和消灭害虫种群。例如,美国在20世纪50年代开始实施一种辐射雄性害虫的方法,这种方法被用于在新大陆消灭螺旋锥蝇。直到今天,这种方法仍在墨西哥和中美洲部分地区使用。

这一次,研究人员将传统经验与现代基因技术相结合,开发出了基因编辑技术,该技术利用基因编辑技术改变控制昆虫性别和生育力的关键基因,使卵子只能孵化不育的雄性昆虫。为了证明这项技术的有效性,研究人员已经在果蝇中设计了几种pgSIT系统,并最终连续生产出100%不育的雄性果蝇。

由于这项技术的目标基因存在于许多昆虫中,研究人员相信这项技术可以用来控制一系列昆虫,包括传播疾病的蚊子。在他们设计的系统中,首先通过基因编辑产生目标害虫卵,然后将这些卵运送到害虫猖獗的地方孵化。刚出生的雄性不育害虫会与田间的雌性害虫交配,但不能繁殖后代,最终导致害虫种群的减少。数学模型研究表明,pgSIT比现有的自限性抑制技术具有更强的群体抑制效果。

领导这项研究的omar akabi博士说,pgSIT是一种物种特异性、安全、有效和可扩展的新遗传种群控制技术,在控制农业害虫和病媒方面具有巨大潜力。他相信,在未来,这项技术可以安全地用于抑制甚至根除目标物种,从而彻底改变昆虫的管理和控制方式。

总编辑圈

据信,随着基因编辑婴儿事件的发酵,大多数人已经理解了基因编辑技术改变群体特征的能力。在此之前,每当我们读到蚊子基因的改造,我们总是欢呼雀跃。但是现在,我们是否需要在考虑持续抑制某一物种数量的同时,对当地生态系统进行模拟预测?显而易见,人为地将一个从另一个中消除是基于人类的利益,但不可否认的是,一旦自然平衡被打破,它可能会带来无休止的麻烦蝴蝶效应。