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(zhì)的翻譯，他們的一個或多個基因可以被“關(guān)閉”。研究人員現(xiàn)在設(shè)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(guān)閉生命或繁殖所需的目標(biāo)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(shù)特刊中討論。
由于化學(xué)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(fēng)險的擔(dān)憂，轉(zhuǎn)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(zhì)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(guān)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(hù)，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(xué)研究所。
RNA干擾策略還可以解決圍繞化學(xué)農(nóng)藥的環(huán)境和人體毒性問題。馬克斯普朗克化學(xué)生態(tài)研究所的聯(lián)合高級作者大衛(wèi)赫克爾說：“當(dāng)我們使用RNA干擾技術(shù)瞄準(zhǔn)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(yīng)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(biāo)的靈活性及其物種特異性。雖然有機(jī)磷酸酯等化學(xué)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(xì)胞蛋白質(zhì)分選，這些是必不可少但又必不可少的。此外，即使某些目標(biāo)基因在物種間相似，最好設(shè)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(xué)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(zhì)在一些昆蟲體內(nèi)的毒性的關(guān)注，這些問題也引起了人們對這些蛋白質(zhì)在農(nóng)作物收獲和攝入后會發(fā)生什么的關(guān)注。博克說：“對轉(zhuǎn)基因蛋白質(zhì)的反對涉及他們對人類可能的毒性或過敏的擔(dān)憂，但通過RNA干擾策略，蛋白質(zhì)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(xué)家們還沒有找到一種方法來轉(zhuǎn)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(biāo)基因的關(guān)閉。
Bock和Heckel都認(rèn)為RNA干擾技術(shù)離這一領(lǐng)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(zhuǎn)基因技術(shù)的爭論的潛力持謹(jǐn)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。“因為這種主要害蟲的傳播對殺蟲劑有抗性，所以轉(zhuǎn)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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