摘要：北卡罗来纳州立大学（NC State）的研究人员使用CRISPR/Cas9技术创建了一种“归巢基因驱动系统”，据称可以用来减少斑翅果蝇（Drosophila suzukii），也称为“斑翅醋蝇”的数量。这些果蝇对北美、欧洲及南美部分地区软皮水果造成损害。

北卡罗来纳州立大学（NC State）的研究人员使用CRISPR/Cas9技术创建了一种“归巢基因驱动系统”，据称可以用来减少斑翅果蝇（Drosophila suzukii），也称为“斑翅醋蝇”的数量。这些果蝇对北美、欧洲及南美部分地区软皮水果造成损害。

研究团队开发了针对斑翅果蝇中名为doublesex的基因的双CRISPR基因驱动系统。这个基因对于果蝇的性别发育至关重要。CRISPR（规律间隔短回文重复序列）系统源自细菌的免疫系统，能够识别并摧毁病毒，并且正在被用于解决人类、植物、动物健康问题等多个领域。Cas9利用一种酶作为分子剪刀来切割DNA。

Max Scott，北卡罗来纳州立大学的昆虫学家，也是发表在《美国国家科学院院刊》上描述这项研究的论文的通讯作者，他表示通过靶向doublesex基因，在许多实验中雌性斑翅果蝇变得不育，并且无法产卵。

“这是首次在一个农业害虫中创建所谓的归巢基因驱动系统，它有可能被用于抑制这种害虫。”Scott说。

基因驱动可以改变、选择或删除某些特性，并将这些编辑推送到后代。根据发布的信息，这可能导致传递给后代的变化几率有时远大于50%。

北卡罗来纳州立大学的研究人员使用红色荧光蛋白来指示果蝇基因组中CRISPR/Cas9基因变化的存在。据发布的消息，“该论文报告称，基因驱动系统将这种荧光蛋白传递给了94-99%的后代。”

研究人员还利用数学建模来预测基因驱动系统在实验室中抑制斑翅果蝇（D. suzukii）种群的有效性。实验室建模显示，通过每释放一只经过修改的果蝇对应四只“野生”果蝇，可以在8到10代内使果蝇种群数量减少。

“由于doublesex基因在许多果蝇物种中都是一个保守的、对于雌性发育至关重要的基因，我认为归巢基因驱动策略可以用于其他害虫。”Scott说道。

Scott和他的研究合作者展示了使用仅产生雄性的菌株成功抑制斑翅果蝇种群的效果。他们也使用类似的方法减少了新世界螺旋蛆蝇的实验室种群数量。

实验的下一步包括在北卡罗来纳州立大学的温室笼中进行封闭试验。

“我们正在进行小规模群体笼子抑制实验。我们希望了解，按照1:4的比例反复释放经过修改的果蝇是否能够像模型预测的那样在笼子中抑制果蝇种群。”Scott说道。

来源：生物技术微问答