基因驱动首次用于抑制农业害虫

科技日报记者 张佳欣

美国北卡罗来纳州立大学研究人员开发出一种基于CRISPR/Cas9的“归巢基因驱动系统”，可用来抑制铃木氏果蝇（斑翅果蝇）的数量。这种果蝇在北美、欧洲和南美洲部分地区是软皮水果的“杀手”。相关论文发表在12日的《美国国家科学院院刊》上。

新开发的双重CRISPR基因驱动系统，针对铃木氏果蝇的双性基因，该基因对果蝇的性发育非常重要。在许多实验中，靶向双性基因会导致雌性不育，因为雌性无法产卵。

北卡罗来纳州立大学的研究人员使用荧光蛋白来标记斑翅果蝇的遗传变化。图片来源：马克斯·斯科特/北卡罗来纳州立大学

这是研究人员首次使用基因驱动系统抑制农业害虫。基因驱动可优先选择、改变或删除特定的性状或特征，并将这些编辑传递给后代，遗传可能性远远超过50%。

研究使用了一种荧光红色蛋白来标记果蝇遗传蓝图或基因组中CRISPR/Cas9基因的变化。基因驱动系统将这种荧光蛋白传递给94%—99%的后代。

研究人员还使用数学模型来预测基因驱动系统在实验室笼子中抑制给定果蝇种群的效率。该模型显示，在每4只“野生”果蝇（非转基因果蝇）中只放入一只转基因果蝇，就能在大约8—10代内将果蝇数量压低。

双性基因是许多果蝇物种中雌性群体发育所必需的一种保守基因，因此归巢基因驱动策略可用于更多其它害虫。