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首次释放转基因飞蛾可能预示着作物保护的新时代

首次释放转基因飞蛾可能预示着作物保护的新时代

一项新发表的研究报告称,首次成功地在野外释放了一种自我限制的转基因小菜蛾,为有效和可持续地控制害虫铺平了道路。

小菜蛾,也被称为小菜蛾,对甘蓝、花椰菜、菜花和菜籽油等芸苔属作物的危害极大。对Oxitec有限公司开发的小菜蛾新品系进行了改良,对小菜蛾进行了有针对性的防治。研究表明,该工程菌株与未改良的小菜蛾具有相似的田间行为,为今后保护农民的油菜作物提供了希望。

康奈尔大学的这项研究由纽约康奈尔大学农业技术昆虫学系的安东尼·谢尔顿教授领导,并发表在《生物工程与生物技术前沿》杂志上。

对Oxitec公司的自限性小菜蛾进行了改良,以控制田间害虫。在释放雄性之后,它们会找到有害的雌性并与之交配,但是传递给后代的自我限制基因会阻止雌性毛虫的存活。通过持续的释放,害虫种群以一种有针对性的、生态上可持续的方式被抑制。释放停止后,这种自限性昆虫在几代内就会减少并从环境中消失。

这项田间试验建立在Shelton教授及其同事先前在温室中发表的工作的基础上,这些工作表明,持续释放自限菌株有效地抑制了害虫种群,并防止了对杀虫剂产生抗药性,这对害虫控制来说是一个双赢的局面。

“我们的研究建立在管理昆虫的无菌昆虫技术的基础上,这一技术是在20世纪50年代发展起来的,由雷切尔·卡森(Rachel Carson)在她的书《寂静的春天》(Silent Spring)中庆祝的,”谢尔顿教授报告说。“利用基因工程只是达到同样目的的一种更有效的方法。”

雄蛾作为农作物保护的解决方案

通过野外和实验室测试以及数学建模,研究人员收集了关于转基因小菜蛾的相关信息,这种小菜蛾的野生同类会造成数十亿美元的损失。这项研究是世界上第一次将自限性农业昆虫释放到野外。

在野外研究中,我们使用了“标记-释放-再捕获”的方法,这种方法已经被用于研究野外昆虫的运动几十年了。每个菌株在释放前都撒上荧光粉标记每个组,然后在信息素陷阱中捕获,并通过粉末的颜色和工程菌株的分子标记进行识别,”Shelton解释说。

防蛀的效果

研究人员对这项综合性研究的结果非常满意。

“当这些自我限制的雄性昆虫被释放到田间时,它们在与未来作物保护应用相关的因素(如生存和旅行距离)方面表现得与非转基因昆虫相似。”在实验室研究中,它们在争夺雌性配偶方面表现得同样出色。“我们的数学模型表明,释放自限菌株可以控制害虫数量,而无需使用补充杀虫剂,这在我们的温室研究中得到了证明。”

“这项研究显示了这项令人兴奋的技术作为一种高效害虫管理工具的巨大潜力,它可以以一种环境可持续的方式保护农作物,而且在环境中是自我限制的,”Oxitec的农业主管和研究合著者Neil Morrison博士说。

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