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科学家利用基因技术抑制果蝇性欲防治害虫

发布时间:2019-10-12 19:56:09

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。

据悉,这个国际研究小组由美国堪萨斯州立大学(KansasStateUniversity)的YoonseongPark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(出生)”。

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。

降低性欲

这个研究小组利用RNA干扰(也叫RNAi)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。

有前途的研究领域

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(WayneHunter)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JohnBurand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。

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