转基因技术的相关知识 转基因技术防治害虫方法多 转基因技术大盘点

2019-08-28 - 转基因技术

害虫是人类对一些昆虫的定义,这些昆虫往往会对人类的生活、生产产生负面影响。它们不仅会对农作物造成很大程度的危害,并且是疟疾和登革热等多种疾病的传播媒介,害虫防治不仅提高了农作物的生产效率还有效地降低了许多传染病的发病率。  

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目前,害虫的防治主要依赖于化学杀虫剂,但杀虫剂大量和不合理的使用,不仅污染环境而且使害虫普遍产生了的抗药性。随着分子生物学和基因工程技术的快速发展与不断完善,使得既安全环保又高效的蚊虫防治措施的开发成为可能。  

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利用转基因技术防治害虫是近年来备受关注的方法,包括昆虫不育技术、RNA干扰技术、携带显性致死基因昆虫的释放技术和基因改造技术,通过降低野外蚊虫种群数量或传播疾病的能力,达到控制蚊虫及蚊媒传染病的目的。  

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昆虫不育技术  

昆虫不育法(SIT)也叫昆虫绝育法,是一种应用物理的、化学的或生物遗传技术,处理害虫的雄虫,使其失去繁衍后代能力,以防治害虫的技术方法。该技术需要人工大量培育释放无生育能力的昆虫个体,并进入自然界有生育能力的害虫群体内,由于雄虫不育而使其后代种群数量减少,连续处理数代后,害虫自然种群则被控制在极低密度,甚至全部歼灭或更替。  

这种方法在防治蚊虫、采蝇、刺舌蝇、实蝇及一些仓虫上获得了不同程度的成功。近年来,昆虫不育技术的运用取得了一定的成绩,它是一种很有前途的害虫防治新方法。  

RNA干扰技术  

RNA干扰(RNAi)技术作为基因沉默的工具,已被广泛应用于农作物害虫防治研究。准确选择靶基因、将dsRNA或siRNA导入昆虫体内、siRNA在昆虫体内的扩增和扩散是RNAi技术应用于农作物害虫防治的基础。应用RNAi技术能有效地保护农作物抵抗害虫危害,在农作物遗传改良进行精准抗虫方面具有重大的应用前景。  

2017年,第一个以RNA干扰技术为基础的杀虫剂正式被美环保署批准通过,这标志着一种新的杀虫剂创制技术的出现,无疑会对未来杀虫剂市场带来巨大的影响。  

携带显性致死基因昆虫的释放技术  

释放携带显性致死基因昆虫的技术(RIDL)是改进传统昆虫不育法(SIT)的重要手段之一,主要包括四环素调控系统、特异性启动子、性别特异剪接系统和特异性致死基因等重要元件,其中根据不同昆虫的特点选择合适的特异性致死基因对于构建遗传不育品系至关重要。这些致死基因或受到阻遏调控系统的控制、或特异的在雌虫中表达、亦或直接作用于X染色体,导致后代在特定发育阶段或特定性别中条件致死。  

该技术最早在果蝇中实验成功,目前已经推广应用到其他昆虫中,如地中海实蝇、埃及伊蚊、致倦库蚊和棉红铃虫等。  

基因改造技术  

通过基因改造工具,可以制造出一种被称为"基因驱动"的疫苗,该疫苗能够在蚊子的 DNA 中不断自我注射,将经过基因改造过后的雄蚊子重新放回大自然,经过它与雌蚊子的交配,把人类制造的基因疫苗再次植入雌蚊子体内,从而达到以毒攻毒的效果让雌蚊子丧失传播病毒的能力。这种疫苗在几代以内几乎就能传遍每一只蚊子。  

2014年广东登革热爆发,为防止第二年再次出现此情况,广州试点投放"基因被改造后的蚊子",也称"益蚊",因此,这一技术也得以成功应用。  

虽然利用各种转基因技术防治害虫的方法对于农业、生态环境、临床医学等领域都有不少帮助,不过在生物学界也有人担心,这些改造后的蚊子,以及这种基因改造的防治方式,可能会给地球生物圈的生态系统造成危害。目前,这一说法还没有得以验证,不过总体来说希望未来有更多的人投身到该领域,为人类的发展做出更多贡献!  

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