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害蟲是人類對(duì)一些昆蟲的定義，這些昆蟲往往會(huì)對(duì)人類的生活、生產(chǎn)產(chǎn)生負(fù)面影響。它們不僅會(huì)對(duì)農(nóng)作物造成很大程度的危害，并且是瘧疾和登革熱等多種疾病的傳播媒介，害蟲防治不僅提高了農(nóng)作物的生產(chǎn)效率還有效地降低了許多傳染病的發(fā)病率。
目前,害蟲的防治主要依賴于化學(xué)殺蟲劑,但殺蟲劑大量和不合理的使用,不僅污染環(huán)境而且使害蟲普遍產(chǎn)生了的抗藥性。隨著分子生物學(xué)和基因工程技術(shù)的快速發(fā)展與不斷完善,使得既安全環(huán)保又高效的蚊蟲防治措施的開發(fā)成為可能。
利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)防治害蟲是近年來備受關(guān)注的方法,包括昆蟲不育技術(shù)、RNA干擾技術(shù)、攜帶顯性致死基因昆蟲的釋放技術(shù)和基因改造技術(shù),通過降低野外蚊蟲種群數(shù)量或傳播疾病的能力,達(dá)到控制蚊蟲及蚊媒傳染病的目的。
昆蟲不育技術(shù)
昆蟲不育法(SIT)也叫昆蟲絕育法，是一種應(yīng)用物理的、化學(xué)的或生物遺傳技術(shù)，處理害蟲的雄蟲，使其失去繁衍后代能力，以防治害蟲的技術(shù)方法。該技術(shù)需要人工大量培育釋放無生育能力的昆蟲個(gè)體，并進(jìn)入自然界有生育能力的害蟲群體內(nèi)，由于雄蟲不育而使其后代種群數(shù)量減少，連續(xù)處理數(shù)代后，害蟲自然種群則被控制在極低密度，甚至全部殲滅或更替。
這種方法在防治蚊蟲、采蠅、刺舌蠅、實(shí)蠅及一些倉蟲上獲得了不同程度的成功。近年來，昆蟲不育技術(shù)的運(yùn)用取得了一定的成績(jī)，它是一種很有前途的害蟲防治新方法。
RNA干擾技術(shù)
RNA干擾(RNAi)技術(shù)作為基因沉默的工具,已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物害蟲防治研究。準(zhǔn)確選擇靶基因、將dsRNA或siRNA導(dǎo)入昆蟲體內(nèi)、siRNA在昆蟲體內(nèi)的擴(kuò)增和擴(kuò)散是RNAi技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)作物害蟲防治的基礎(chǔ)。應(yīng)用RNAi技術(shù)能有效地保護(hù)農(nóng)作物抵抗害蟲危害,在農(nóng)作物遺傳改良進(jìn)行精準(zhǔn)抗蟲方面具有重大的應(yīng)用前景。
2017年，第一個(gè)以RNA干擾技術(shù)為基礎(chǔ)的殺蟲劑正式被美環(huán)保署批準(zhǔn)通過，這標(biāo)志著一種新的殺蟲劑創(chuàng)制技術(shù)的出現(xiàn)，無疑會(huì)對(duì)未來殺蟲劑市場(chǎng)帶來巨大的影響。
攜帶顯性致死基因昆蟲的釋放技術(shù)
釋放攜帶顯性致死基因昆蟲的技術(shù)(RIDL)是改進(jìn)傳統(tǒng)昆蟲不育法(SIT)的重要手段之一,主要包括四環(huán)素調(diào)控系統(tǒng)、特異性啟動(dòng)子、性別特異剪接系統(tǒng)和特異性致死基因等重要元件,其中根據(jù)不同昆蟲的特點(diǎn)選擇合適的特異性致死基因?qū)τ跇?gòu)建遺傳不育品系至關(guān)重要。這些致死基因或受到阻遏調(diào)控系統(tǒng)的控制、或特異的在雌蟲中表達(dá)、亦或直接作用于X染色體,導(dǎo)致后代在特定發(fā)育階段或特定性別中條件致死。
該技術(shù)最早在果蠅中實(shí)驗(yàn)成功，目前已經(jīng)推廣應(yīng)用到其他昆蟲中，如地中海實(shí)蠅、埃及伊蚊、致倦庫蚊和棉紅鈴蟲等。
基因改造技術(shù)
通過基因改造工具，可以制造出一種被稱為“基因驅(qū)動(dòng)”的疫苗，該疫苗能夠在蚊子的 DNA 中不斷自我注射，將經(jīng)過基因改造過后的雄蚊子重新放回大自然，經(jīng)過它與雌蚊子的交配，把人類制造的基因疫苗再次植入雌蚊子體內(nèi)，從而達(dá)到以毒攻毒的效果讓雌蚊子喪失傳播病毒的能力。這種疫苗在幾代以內(nèi)幾乎就能傳遍每一只蚊子。
2014年廣東登革熱爆發(fā)，為防止第二年再次出現(xiàn)此情況，廣州試點(diǎn)投放"基因被改造后的蚊子"，也稱“益蚊”，因此，這一技術(shù)也得以成功應(yīng)用。
雖然利用各種轉(zhuǎn)基因技術(shù)防治害蟲的方法對(duì)于農(nóng)業(yè)、生態(tài)環(huán)境、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有不少幫助，不過在生物學(xué)界也有人擔(dān)心，這些改造后的蚊子，以及這種基因改造的防治方式，可能會(huì)給地球生物圈的生態(tài)系統(tǒng)造成危害。目前，這一說法還沒有得以驗(yàn)證，不過總體來說希望未來有更多的人投身到該領(lǐng)域，為人類的發(fā)展做出更多貢獻(xiàn)！
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