Genetische oorlogsvoering: de strijd tegen fruitvliegen boekt potentieel grote vooruitgang dankzij NCSU-onderzoek
Datum gepubliceerd:door Mick Kulikowski
Populaties van Drosophila suzukii Fruitvliegjes – de zogenaamde ‘spotted-wing Drosophila’ die zacht fruit in Noord-Amerika, Europa en delen van Zuid-Amerika verwoesten – zouden sterk onderdrukt kunnen worden door de introductie van genetisch gemodificeerde D. suzukii vliegen die na de paring alleen maar mannetjes voortbrengen, zo blijkt uit nieuw onderzoek van de North Carolina State University.
D. suzukii zijn gemodificeerd met een vrouwelijk-dodelijk gen dat een veelgebruikt antibioticum gebruikt als uitschakelaar. Het onthouden van het antibioticum tetracycline in het dieet van larven elimineert in feite de geboorte van vrouwelijke D. suzukii vliegen als de gemodificeerde mannelijke vliegen succesvol paren met vrouwtjes, zegt Max Schot, een entomoloog van de staat North Carolina die de corresponderende auteur is van een paper waarin het onderzoek wordt beschreven.
"We gebruiken een genetisch vrouwelijk-dodelijk systeem - een soort steriele insectentechniek - dat werkt wanneer een veelvoorkomend antibioticum niet in het dieet van de larven zit," zei Scott. "Als we de larven het antibioticum geven, overleven zowel mannetjes als vrouwtjes. Als we dat niet doen, overleven bijna geen vrouwtjes." Scott en zijn medewerkers hebben eerder succes geboekt met een soortgelijke methode bij schroefwormvliegen uit de Nieuwe Wereld.
De gemodificeerde vliegen overexpresseerden genen die celdood veroorzaken. Onderzoekers gebruikten een fluorescerend rood eiwit om de aanwezigheid van de vrouwelijke dodelijke genen te markeren.
In de studie produceerde één lijn vliegen die gekweekt was zonder tetracycline te voeren 100% mannetjes, terwijl een andere lijn 98% mannetjes produceerde. Ondertussen produceerden controlevliegenlijnen die gekweekt waren met het antibioticum ongeveer evenveel mannetjes als vrouwtjes.
"De techniek werkte effectiever dan we hadden verwacht", aldus Scott.
De studie testte ook hoe de introductie van mannetjes met het vrouwelijke-dodelijke gen ongemodificeerde populaties in laboratoriumkooien zou beïnvloeden. In één test duurde het 10 generaties om alle vrouwelijke nakomelingen te elimineren. In een grotere test plaatsten onderzoekers 1.000 gemodificeerde mannetjes twee keer per week in kooipopulaties die ongeveer 150 tot 200 paren wilde vliegen bevatten. Na acht weken produceerden de testkooien geen nieuwe eieren. Controlekooien bleven aan het einde van de studie meer dan 100 eieren per dag produceren.
De studie toont aan dat de genetisch gemodificeerde mannetjes redelijk goed concurreerden om de aandacht van vruchtbare wilde vrouwtjes en succesvol paarden met vruchtbare vrouwtjes onder laboratoriumomstandigheden. Scott voegde toe dat de studie ook benadrukt dat het dodelijke vrouwelijke gen effectief werd doorgegeven.
Volgende stappen zouden onder meer beperkte proeven in grote kooien in een kas van de staat North Carolina kunnen zijn, aldus Scott.
Het onderzoek werd online gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap van ongediertebestrijding. Fang Li, Akihiko Yamamoto, Esther J. Belikoff, Amy Berger en Emily H. Griffith waren co-auteurs van het artikel. De financiering voor het werk kwam van het National Institute of Food and Agriculture, US Department of Agriculture Specialty Crops Research Initiative onder overeenkomst nr. 2015-51181-24252 en een samenwerkingsovereenkomst met USDA-APHIS (toekenning AP17PPQS&T00C165).
(C) NCSU
Originele bron: WRAL TechWire