在基因中埋入“不孕地雷”

文汇报,2012-05-02

通过不孕不育来减少害虫的数量，听上去是一个不错的想法，实际上这类方法无法规避的是环境污染。在日前举行的主题为“害虫防治的新方法”的东方科技论坛上，记者了解到，上海生科院植物生理生态研究所研究员黄勇平正在做一项名为“害虫种群的遗传调控技术”的基础研究，致力于找到一种“性别靶标基因”来控制害虫群体数量。

试想一下，如果能使雄虫在具有正常的生存和交配能力外，自身携带有一枚可致下一代雌虫发育异常或死亡的“地雷”，那么经过世代繁殖后，雄虫们将会面临两个选择：一是“打光棍”；二是交配后让携带“地雷”的雄虫数量更多，而雌虫更少。渐渐地，该害虫种群密度将会降低，从而达到控制害虫数的目的。和辐射、化学等让害虫不育的手段不同，这个方法只需释放少量经过遗传转化的目标雄虫就能达到种群控制的目的，对非靶标生物和农作物又无毒无害。“关键是要找到那枚能起作用的‘地雷’，而这需要对昆虫性别控制机理有深入透彻的认识。”黄勇平说。

黄勇平研究团队正试图从小菜蛾、亚洲玉米螟和桔小实蝇这3种害虫上寻找“不孕基因”的线索，但他也提醒，国外研究机构已经在关注中国市场，并将中国作为遗传调控昆虫的输出对象。在技术层面，外国机构则对中国严格保密，任何质粒和材料的转让都必须签署严格的协议并附加未来的收益分配方案。他担心如果我们的研究再慢一步，很可能在这个方向上失掉先机。此外，释放带有“地雷”害虫的数量和范围需作严格控制和精确计算，警惕它可能会对生物多样性带来的影响。

近日从第199期东方科技论坛“害虫防治新方法”专题研讨会上获悉，上海科学家正在研究新的害虫种群遗传调控技术，找准害虫的性别开关，让雄虫携带某种不利后代雌性发育的遗传物质，慢慢危及整个害虫种群，逐渐降低危害农业生产的害虫种群密度。

给害虫“计划生育”

所谓害虫种群的遗传调控技术就是利用害虫自身生长发育的关键基因，采用性别控制开关，通过遗传转化，使雄虫携带导致后代雌虫发育异常或雌性不育的物质。这些雄虫具有正常的生存和交配能力，可与自然种群中的雌性交配并导致下一代雌虫发育异常或死亡，而雄虫能够正常发育。如此世代繁殖后，具有这种能力的雄虫逐渐增加，而自然种群中的雌虫比例下降，使害虫种群密度逐渐降低。

研究人员指出，该方法有点类似给害虫种群“计划生育”，在传统昆虫不育技术的理念上，综合了遗传学、分子生物学、基因组学、化学生态学等学科的知识和理论。

让蚊子患上“软骨病”

研究人员还在寻找靶标基因让害虫患有某种天生残疾。例如，找到控制蚊子腿脚的基因，让其中的某条腿患上“软骨病”，再无力平衡支撑身体吸取人血。当然，为了避免该技术有可能对环境安全产生影响，必须找准蚊子特有的这段遗传基因，并经过反复评估后才会开展实验。目前，相关技术研究还处于实验室阶段。