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轉(zhuǎn)基因技術(shù)防治害蟲(chóng)方法多 轉(zhuǎn)基因技術(shù)大盤(pán)點(diǎn)
【化工儀器網(wǎng) 本網(wǎng)視點(diǎn)】害蟲(chóng)是人類(lèi)對(duì)一些昆蟲(chóng)的定義,這些昆蟲(chóng)往往會(huì)對(duì)人類(lèi)的生活、生產(chǎn)產(chǎn)生負(fù)面影響。它們不僅會(huì)對(duì)農(nóng)作物造成很大程度的危害,并且是瘧疾和登革熱等多種疾病的傳播媒介,害蟲(chóng)防治不僅提高了農(nóng)作物的生產(chǎn)效率還有效地降低了許多傳染病的發(fā)病率。 目前,害蟲(chóng)的防治主要依賴(lài)于化學(xué)殺蟲(chóng)劑,但殺蟲(chóng)劑大量和不合理的使用,不僅污染環(huán)境而且使害蟲(chóng)普遍產(chǎn)生了的抗藥性。隨著分子生物學(xué)和基因工程技術(shù)的快速發(fā)展與不斷完善,使得既安全環(huán)保又的蚊蟲(chóng)防治措施的開(kāi)發(fā)成為可能。 利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)防治害蟲(chóng)是近年來(lái)備受關(guān)注的方法,包括昆蟲(chóng)不育技術(shù)、RNA干擾技術(shù)、攜帶顯性致死基因昆蟲(chóng)的釋放技術(shù)和基因改造技術(shù),通過(guò)降低野外蚊蟲(chóng)種群數(shù)量或傳播疾病的能力,達(dá)到控制蚊蟲(chóng)及蚊媒傳染病的目的。 昆蟲(chóng)不育技術(shù) 昆蟲(chóng)不育法(SIT)也叫昆蟲(chóng)絕育法,是一種應(yīng)用物理的、化學(xué)的或生物遺傳技術(shù),處理害蟲(chóng)的雄蟲(chóng),使其失去繁衍后代能力,以防治害蟲(chóng)的技術(shù)方法。該技術(shù)需要人工大量培育釋放無(wú)生育能力的昆蟲(chóng)個(gè)體,并進(jìn)入自然界有生育能力的害蟲(chóng)群體內(nèi),由于雄蟲(chóng)不育而使其后代種群數(shù)量減少,連續(xù)處理數(shù)代后,害蟲(chóng)自然種群則被控制在極低密度,甚至全部殲滅或更替。 這種方法在防治蚊蟲(chóng)、采蠅、刺舌蠅、實(shí)蠅及一些倉(cāng)蟲(chóng)上獲得了不同程度的成功。近年來(lái),昆蟲(chóng)不育技術(shù)的運(yùn)用取得了一定的成績(jī),它是一種很有前途的害蟲(chóng)防治新方法。 RNA干擾技術(shù) RNA干擾(RNAi)技術(shù)作為基因沉默的工具,已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物害蟲(chóng)防治研究。準(zhǔn)確選擇靶基因、將dsRNA或siRNA導(dǎo)入昆蟲(chóng)體內(nèi)、siRNA在昆蟲(chóng)體內(nèi)的擴(kuò)增和擴(kuò)散是RNAi技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)作物害蟲(chóng)防治的基礎(chǔ)。應(yīng)用RNAi技術(shù)能有效地保護(hù)農(nóng)作物抵抗害蟲(chóng)危害,在農(nóng)作物遺傳改良進(jìn)行抗蟲(chóng)方面具有重大的應(yīng)用前景。 2017年,個(gè)以RNA干擾技術(shù)為基礎(chǔ)的殺蟲(chóng)劑正式被美環(huán)保署批準(zhǔn)通過(guò),這標(biāo)志著一種新的殺蟲(chóng)劑創(chuàng)制技術(shù)的出現(xiàn),無(wú)疑會(huì)對(duì)未來(lái)殺蟲(chóng)劑市場(chǎng)帶來(lái)巨大的影響。 攜帶顯性致死基因昆蟲(chóng)的釋放技術(shù) 釋放攜帶顯性致死基因昆蟲(chóng)的技術(shù)(RIDL)是改進(jìn)傳統(tǒng)昆蟲(chóng)不育法(SIT)的重要手段之一,主要包括四環(huán)素調(diào)控系統(tǒng)、特異性啟動(dòng)子、性別特異剪接系統(tǒng)和特異性致死基因等重要元件,其中根據(jù)不同昆蟲(chóng)的特點(diǎn)選擇合適的特異性致死基因?qū)τ跇?gòu)建遺傳不育品系至關(guān)重要。這些致死基因或受到阻遏調(diào)控系統(tǒng)的控制、或特異的在雌蟲(chóng)中表達(dá)、亦或直接作用于X染色體,導(dǎo)致后代在特定發(fā)育階段或特定性別中條件致死。 該技術(shù)早在果蠅中實(shí)驗(yàn)成功,目前已經(jīng)推廣應(yīng)用到其他昆蟲(chóng)中,如地中海實(shí)蠅、埃及伊蚊、致倦庫(kù)蚊和棉紅鈴蟲(chóng)等。 基因改造技術(shù) 通過(guò)基因改造工具,可以制造出一種被稱(chēng)為“基因驅(qū)動(dòng)”的疫苗,該疫苗能夠在蚊子的 DNA 中不斷自我注射,將經(jīng)過(guò)基因改造過(guò)后的雄蚊子重新放回大自然,經(jīng)過(guò)它與雌蚊子的交配,把人類(lèi)制造的基因疫苗再次植入雌蚊子體內(nèi),從而達(dá)到以毒攻毒的效果讓雌蚊子喪失傳播病毒的能力。這種疫苗在幾代以?xún)?nèi)幾乎就能傳遍每一只蚊子。 2014年廣東登革熱爆發(fā),為防止第二年再次出現(xiàn)此情況,廣州試點(diǎn)投放"基因被改造后的蚊子",也稱(chēng)“益蚊”,因此,這一技術(shù)也得以成功應(yīng)用。 雖然利用各種轉(zhuǎn)基因技術(shù)防治害蟲(chóng)的方法對(duì)于農(nóng)業(yè)、生態(tài)環(huán)境、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有不少幫助,不過(guò)在生物學(xué)界也有人擔(dān)心,這些改造后的蚊子,以及這種基因改造的防治方式,可能會(huì)給地球生物圈的生態(tài)系統(tǒng)造成危害。目前,這一說(shuō)法還沒(méi)有得以驗(yàn)證,不過(guò)總體來(lái)說(shuō)希望未來(lái)有更多的人投身到該領(lǐng)域,為人類(lèi)的發(fā)展做出更多貢獻(xiàn)!