基因戰:果蠅之戰透過北卡羅來納州立大學研究取得潛在重大進展

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米克·庫利科夫斯基

人口 鈴木果蠅 果蠅——所謂的“斑翅果蠅”,在北美、歐洲和南美洲部分地區破壞軟皮水果——可以透過引入基因改造技術來大大抑制 鈴木 D. 根據北卡羅來納州立大學的最新研究,交配後只產生雄性的果蠅。

鈴木 D. 是用一種女性致死基因進行修飾的,該基因使用普通抗生素作為開關。在幼蟲的飲食中停止使用抗生素四環素基本上可以消除雌性的出生 鈴木 D. 改造後的雄性果蠅成功與雌性交配,說 馬克斯·斯科特,一位北卡羅來納州昆蟲學家,他是 描述研究的論文.

「我們使用基因雌性致死系統——一種昆蟲不孕技術——當幼蟲飲食中不提供常見抗生素時,該系統就會起作用,」斯科特說。 「如果我們給幼蟲餵食抗生素,雄性和雌性都能存活下來。如果我們不這樣做,幾乎沒有雌性能夠生存。 斯科特和合作者之前在新世界螺旋蠅中使用類似的方法取得了成功.

改造後的果蠅過度表現導致細胞死亡的基因。研究人員使用螢光紅色蛋白來標記女性致死基因的存在。

鈴木果蠅如上圖所示,但處於白光下。

在這項研究中,一個不餵食四環素的果蠅品系產生了 100% 雄性,而另一品系則產生了 98% 雄性。同時,用抗生素培育的對照蠅系產生的雄性和雌性數量大致相等。

「這項技術比我們預期的更有效,」史考特說。

該研究還測試了引入具有雌性致死基因的雄性將如何影響實驗室籠子中未經修飾的族群。在一項測試中,需要 10 代才能消除所有雌性後代。在一項更大規模的測試中,研究人員將 1000 隻經過改造的雄性果蠅每週兩次放入含有大約 150 至 200 對野生型果蠅的籠子中。八週後,測試籠沒有產生新的雞蛋。在研究結束時,對照籠子每天繼續產 100 多個雞蛋。

研究表明,基因改造雄性在實驗室條件下能夠很好地爭奪可育野生雌性的注意力,並與可育雌性成功交配。斯科特補充說,這項研究還強調了致命的女性基因是有效傳遞的。

斯科特說,下一步可能包括在北卡羅來納州溫室的大籠子裡進行封閉試驗。

該研究在線發表在該雜誌上 害蟲管理科學。李芳、山本明彥、Esther J. Belikoff、Amy Berger 和 Emily H. Griffith 共同撰寫了這篇論文。這項工作的資金來自國家糧食和農業研究所、美國農業部特種作物研究計劃,協議號為 2015-51181-24252,以及與 USDA-APHIS 的合作協議(授予 AP17PPQS&T00C165)。

(C) 北卡羅來納州立大學

原始來源: WRAL 技術線