基于CRISPR的技术针对全球作物害虫

一种新的遗传技术旨在对已知会造成广泛作物损害的苍蝇物种进行消毒，取代了对有害杀虫剂的需求。

加州大学圣地亚哥分校的研究人员将基于CRISPR的新技术应用于广泛的农业需求，将目标设定在一种已知会摧毁有价值的粮食作物的全球害虫上。

Nikolay Kandul，Omar Akbari和他们的同事于2019年首次在普通果蝇黑腹果蝇中展示了精确引导的不育昆虫技术或pgSIT。该技术后来适用于蚊子，使用可编程的CRISPR技术来编辑控制性别决定和生育能力的关键基因。在新系统下，pgSIT开发的昆虫卵被部署到目标种群中，只有不育的雄性孵化，导致该物种的生育死胡同。

Kandul，Akbari和他们的同事现在已经将该技术应用于Drosophila suzukii，这是一种入侵果蝇(也称为斑翅果蝇)，造成数百万美元的作物损失。这一进展被描述为GEN Biotechnology杂志的封面论文。

“这是一个安全的，进化稳定的系统，”生物科学学院细胞与发育生物学系教授Akbari说。“此外，该系统不会导致不受控制的传播，也不会在环境中持续存在 - 这两个重要的安全功能将有助于它获得使用批准。

铃木果蝇已经入侵世界许多地方，对几种作物造成了广泛的农业和经济破坏，包括苹果、樱桃、覆盆子、蓝莓、草莓、桃子、葡萄、橄榄和西红柿。

众所周知，苍蝇通过将卵沉积在生长中的果实中来繁殖。众所周知，它们难以控制，因为它们的幼虫消耗成熟的果肉，限制了杀虫剂喷雾的有效性。已知一些苍蝇对杀虫剂产生抗药性，由于对人类健康的威胁，杀虫剂中使用的许多化学物质现在被禁止使用。

pgSIT背后的概念可以追溯到1930年代，当时农民找到了将不育雄性释放到作物中以减少害虫损害的方法。到本世纪中叶，美国农民开始使用辐射对新世界螺旋蝇等害虫进行消毒。

通过CRISPR，加州大学圣地亚哥分校的科学家们避免了对有害辐射的需求，而是使用CRISPR编辑来专门靶向对女性铃木D. suzukii生存能力和男性生育能力至关重要的基因。正如设想的那样，pgSIT卵可以在工厂生产，并在被D. suzukii等害虫入侵的地点释放。卵可以直接部署到苍蝇造成损害的区域，只有不育的雄性会在大约两周后孵化。由于只有两个基因被敲除，雄性看起来足够健康，可以与野生同类竞争，并迅速寻找雌配，导致无法存活的后代。

“这项技术将取代对杀虫剂的需求，只会抑制目标物种种群，”阿克巴里说。“在过去的四年里，我们已经为几种不同的物种开发了pgSIT技术。展望未来，我们希望将其用作一种平台技术，可以移植到各种害虫身上，以安全地解决现实世界的问题。

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