【亚洲城ca88】科学家利用基因技术抑制果蝇性欲

作者: 亚洲城  发布:2019-08-26

美国农业部农业研究局近日宣布,其组织的一个由来自全球25个研究机构的64位科学家组成的研究团队成功完成了地中海果蝇的全基因组测序。地中海果蝇对全球260余种水果、蔬菜和坚果形成危害,每年因其形成的农产品出口制裁、市场准入限制和其它成本增加等因素,对全球农作物造成数十亿美元的直接损失。

科学家利用基因技术抑制果蝇性欲防治害虫

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图:地中海果蝇

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ARS发布的报告指出,科学家从基因组生物学的角度进一步发现了地中海果蝇的生命轨迹。该成果为研究人员寻找果蝇的生命弱点提供了线索,尤其是为分析其自身繁殖、病原体抗体、寄主植物、外界毒素分解能力等相关基因研究提供了路径。此次发现使人们更深入地掌握了果蝇作为入侵害虫的基因所在。

据美国《国家地理》网站近日报道,科学家已经发现使用基因技术抑制果蝇性欲的方法,他们希望这一研究成果可以帮助人们采用环保的方式进行害虫防治。

研究人员计划通过深挖地中海果蝇的基因组,掌握可以改善昆虫不育技术有效性的信息。目前,SIT是全球范围内通用的一种研究方法,主要指在实验室大规模繁育雄性昆虫,并在对其进行消毒灭菌后,将其释放到野外进行交配,导致果蝇卵不能孵化,达到对其种群进行灭杀的效果,最终实现根除地中海果蝇的目的。这种方法也可作为预防果蝇的有效措施。

据悉,这个国际研究小组由美国堪萨斯州立大学(Kansas State University)的Yoonseong Park教授带领,包括来自美国、斯洛伐克和韩国的研究人员。在研究果蝇和红色面粉甲虫的基因组时,Park和他的同事们发现了一种特殊的神经肽,他们将它称为“natalisin”。“natalisin”是一个拉丁词,意为“birth”。

随着地中海果蝇的基因组序列解码,科学家们还将探索新的方式来打破其生殖周期阻止其繁殖,同时通过深入研究,掌握其如何侵入并适应热带和亚热带地区等新栖息地的原因,促进对包括东方果蝇和墨西哥果蝇等相关昆虫的研究治理。

神经肽是在神经元之间进行信息传递的化学分子。每种动物的大脑中都含有几十个神经肽,其中每一个神经肽都有独特的功能,如进食和代谢、学习、记忆和繁殖等。研究人员发现,当他们关闭这些昆虫体内natalisin的基因表达时 ,它们的性欲明显下降。

这个研究小组利用RNA干扰技术来关闭果蝇和红色面粉甲虫体内natalisin的基因表达。Natalisin基因被抑制的红色面粉甲虫像往常一样交配,但其产卵数量比Natalisin基因未关闭的红色面粉甲虫减少了50 %至75%。只要雌性或雄性红色面粉甲虫中任意一方的natalisin基因被关闭,它们的产卵数量均低于平均水平。

果蝇的反应更为强烈。研究人员发现,Natalisin基因被关闭的雄性果蝇“求爱活动显著减少,性欲明显下降。”

Natalisin基因被关闭的雌性果蝇“单独活动增多,这可能阻止了企图交配的雄性果蝇的接近”。

换句话说,没有natalisin ,雌性果蝇的性欲也下降了。总而言之,在natalisin基因被关闭的果蝇中,只有约10 %像往常一样频繁交配。

人们可能会问为什么科学家要干扰昆虫的性生活。对此,Park表示,他希望这项研究结果可以帮助人们以环保的方式进行害虫防治。

“Natalisin是昆虫和其他节肢动物特有的,并已经与它们一同进化。”Park说。这意味着,关闭Natalisin基因可以保护农作物,而不会影响植物或其他动物。

亚洲城ca88,应用基因技术防治害虫是一个很有前途的研究领域。对某种昆虫来说,可被有效利用的基因或化学物质“可以是高度特异性的”。美国农业部农业研究服务部昆虫学家韦恩:亨特(Wayne Hunter)说。

与目前使用的大多数农药不同,抑制神经肽可以有针对性地防治某种害虫,而不伤害其他昆虫或益虫,就像食肉动物有针对性地扑食昆虫。

马萨诸塞大学微生物学家John Burand对亨特的看法表示同意。Burand表示,对这种方法的有效性和特异性来说,确定像natalisin这样的目标都是至关重要的。

这个研究小组接下来的工作包括研究神经肽究竟是如何工作的,它在其他昆虫体内有什么作用,以及如何最好地将这项研究运用到实际的害虫防治中去。

美国堪萨斯州立大学网站相关报道

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