植物是許多真核生物之一。通過使用一種叫做RNA干擾的過程來阻止蛋白質的翻譯，他們的一個或多個基因可以被“關閉”。研究人員現(xiàn)在設計作物來產(chǎn)生特定的核糖核酸片段，這些片段被昆蟲攝入后，會引發(fā)核糖核酸干擾，關閉生命或繁殖所需的目標基因，并殺死或消毒昆蟲。這種方法的潛力將在即將出版的環(huán)境生物技術特刊中討論。
由于化學農(nóng)藥引起人們對昆蟲抗性、附帶環(huán)境損害和人類暴露風險的擔憂，轉基因方法正成為未來害蟲控制的一個有吸引力的選擇。例如，一些玉米和棉花菌株被改造成從蘇云金桿菌(Bt)中產(chǎn)生蛋白質毒素，這種毒素會毒害一些蠕蟲、甲蟲和蛾子。核糖核酸干擾增加了另一個微妙的程度，那就是關閉消耗作物的害蟲的基本基因。
聯(lián)合資深作者Ralph Bock說：“基于RNA干擾的害蟲控制可以提供基本上免費的保護，因為一旦品種開發(fā)出來，植物就可以繼續(xù)使用它，而無需額外施用農(nóng)藥。德國馬克斯普朗克分子植物生理學研究所。
RNA干擾策略還可以解決圍繞化學農(nóng)藥的環(huán)境和人體毒性問題。馬克斯普朗克化學生態(tài)研究所的聯(lián)合高級作者大衛(wèi)赫克爾說：“當我們使用RNA干擾技術瞄準一種主要害蟲時，我們真正想要的是看到農(nóng)藥的總體使用量大大減少。
除了應用成本和環(huán)境優(yōu)勢外，該方法的支持者還指出了尋找遺傳靶標的靈活性及其物種特異性。雖然有機磷酸酯等化學農(nóng)藥可以通過使昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)超載來發(fā)揮作用，但合適的RNA干擾靶點可能會控制一些事情，例如細胞蛋白質分選，這些是必不可少但又必不可少的。此外，即使某些目標基因在物種間相似，最好設計的RNA片段也只能抑制一個物種及其最近的親屬，而不是像某些化學殺蟲劑那樣壓倒無威脅的昆蟲。
早期通過基因改造控制害蟲的嘗試引起了人們對這些蛋白質在一些昆蟲體內(nèi)的毒性的關注，這些問題也引起了人們對這些蛋白質在農(nóng)作物收獲和攝入后會發(fā)生什么的關注。博克說：“對轉基因蛋白質的反對涉及他們對人類可能的毒性或過敏的擔憂，但通過RNA干擾策略，蛋白質并沒有產(chǎn)生，只需要一些額外的RNA。
核糖核酸干擾在作用于所有主要作物及其害蟲之前面臨多重障礙。在植物方面，科學家們還沒有找到一種方法來轉化谷物(如水稻和玉米)的葉綠體基因組，這是產(chǎn)生足夠的RNA片段以高速殺死害蟲的最直接方法。在昆蟲中，突出的害蟲如一些毛蟲可以降解這些片段，避免目標基因的關閉。
Bock和Heckel都認為RNA干擾技術離這一領域大約需要6到7年的時間，但他們對改變圍繞農(nóng)業(yè)轉基因技術的爭論的潛力持謹慎樂觀態(tài)度。赫克爾說：“科羅拉多馬鈴薯甲蟲現(xiàn)在幾乎遍布全球，甚至在中國?！耙驗檫@種主要害蟲的傳播對殺蟲劑有抗性，所以轉基因馬鈴薯的發(fā)展有一個很好的例子，試圖阻止這種趨勢，并希望它將被證明有足夠的優(yōu)勢來克服對任何和所有基因改造的反對。莊稼”。
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