Geneettinen sodankäynti: Hedelmäkärpästaistelu saattaa edistyä merkittävästi NCSU-tutkimuksen kautta
Julkaisupäivä:Kirjailija: Mick Kulikowski
Populaatiot Drosophila suzukii hedelmäkärpäsiä – niin kutsuttuja "täpläsiipisiä Drosophilia", jotka tuhoavat pehmeäkuorisia hedelmiä Pohjois-Amerikassa, Euroopassa ja osissa Etelä-Amerikkaa – voitaisiin tukahduttaa suuresti ottamalla käyttöön geneettisesti muunneltuja D. suzukii kärpäsiä, jotka tuottavat vain uroksia parittelun jälkeen, kertoo North Carolina State Universityn uusi tutkimus.
D. suzukii on muunnettu naisen tappavalla geenillä, joka käyttää yleistä antibioottia poiskytkimenä. Antibiootin tetrasykliinin jättäminen pois toukkien ruokavaliosta eliminoi olennaisesti naaraan syntymän D. suzukii lentää, kun muunneltu urosperho parittelee naaraiden kanssa, sanoo Max Scott, NC State entomologi, joka on vastaava kirjoittaja a tutkimusta kuvaava paperi.
"Käytämme geneettistä naaras-tappavaa järjestelmää - eräänlaista steriiliä hyönteistekniikkaa - joka toimii, kun yleistä antibioottia ei ole tarjolla toukkien ruokavaliossa", Scott sanoi. ”Jos syötämme antibiootilla toukille, sekä urokset että naaraat jäävät henkiin. Jos emme selviä, melkein yksikään naaras ei selviä." Scott ja hänen työtoverinsa osoittivat aiemmin menestystä käyttämällä samanlaista menetelmää uuden maailman ruuviperhoissa.
Modifioidut kärpäset yli-ilmensivät geenejä, jotka aiheuttavat solukuoleman. Tutkijat käyttivät fluoresoivaa punaista proteiinia merkitsemään naiselle tappavien geenien läsnäoloa.
Tutkimuksessa yksi kärpäslinja, joka kasvatettiin ilman tetrasykliiniä, tuotti 100%-uroksia, kun taas toinen linja tuotti 98%-uroksia. Sillä välin antibiootilla kasvatetut kontrolliperholinjat tuottivat suunnilleen saman määrän uroksia ja naaraita.
"Tekniikka toimi tehokkaammin kuin odotimme", Scott sanoi.
Tutkimuksessa testattiin myös, kuinka naarastappavan geenin omaavien urosten lisääminen vaikuttaisi modifioimattomiin populaatioihin laboratoriohäkeissä. Yhdessä testissä kaikkien naarasjälkeläisten eliminoimiseen kului 10 sukupolvea. Suuremmassa testissä tutkijat sijoittivat 1 000 muunnettua urosta kahdesti viikossa häkkipopulaatioihin, joissa oli noin 150-200 paria villityypin kärpäsiä. Kahdeksan viikon jälkeen testihäkit eivät tuottaneet uusia munia. Kontrollihäkit tuottivat edelleen yli 100 munaa päivässä tutkimuksen lopussa.
Tutkimus osoittaa, että geneettisesti muunnetut urokset kilpailivat melko hyvin hedelmällisten luonnonvaraisten naaraiden huomiosta ja pariutuivat menestyksekkäästi hedelmällisten naaraiden kanssa laboratorio-olosuhteissa. Scott lisäsi, että tutkimus korostaa myös, että tappavan naisen geeni välitettiin tehokkaasti.
Seuraavat vaiheet voivat sisältää suljetut kokeet suurissa häkeissä NC Staten kasvihuoneessa, Scott sanoi.
Tutkimus julkaistiin verkossa lehdessä Tuholaistorjuntatiede. Fang Li, Akihiko Yamamoto, Esther J. Belikoff, Amy Berger ja Emily H. Griffith ovat kirjoittaneet paperin. Rahoitusta työhön tuli Yhdysvaltain maatalousministeriön National Institute of Food and Agriculture Specialty Crops Research Initiative -instituutilta sopimuksella nro 2015-51181-24252 ja yhteistyösopimuksella USDA-APHIS:n kanssa (palkinto AP17PPQS&T00C165).
(C) NCSU
Alkuperäinen lähde: WRAL TechWire