เซ็กซี่บาคาร่า นักวิจัยสหรัฐพัฒนาไดรฟ์ยีนตัวแรกที่กำหนดเป้าหมายศัตรูพืชทั่วโลก

เซ็กซี่บาคาร่า นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ได้พัฒนาวิธีการจัดการกับยีนของศัตรูพืชทางการเกษตรที่บุกรุกพื้นที่ส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกา และสร้างความเสียหายหลายล้านดอลลาร์ให้กับผลเบอร์รี่ที่มีมูลค่าสูงและพืชผลอื่นๆการวิจัยที่นำโดย Anna Buchman ในห้องทดลองของ Omar Akbari ศาสตราจารย์ด้านพันธุศาสตร์แมลง UC San Diego คนใหม่ อธิบายถึงระบบ

การขับเคลื่อนยีน” แรกของโลก ซึ่งเป็นกลไก

ในการจัดการการถ่ายทอดทางพันธุกรรม ใน Drosophila suzukii แมลงวันผลไม้ที่รู้จักกันทั่วไปว่าจุดด่าง – แมลงหวี่ปีก

ตามรายงานของ Proceedings of the National Academy of Sciences เมื่อวันที่ 17 เมษายน Buchman และเพื่อนร่วมงานของเธอได้พัฒนาระบบขับเคลื่อนยีนที่เรียกว่า Medea (ตั้งชื่อตามแม่มดกรีกในตำนานที่ฆ่าลูกหลานของเธอ) ซึ่งมี “สารพิษ” สังเคราะห์และ “ยาแก้พิษ” ที่เกี่ยวข้อง ฟังก์ชันที่มีอิทธิพลอย่างมากต่ออัตราการสืบทอดด้วยประสิทธิภาพเกือบสมบูรณ์แบบ

“เราได้ออกแบบระบบขับเคลื่อนยีนที่ถ่ายทอดอคติอย่างมากในแมลงวันเหล่านี้ และสามารถแพร่กระจายไปทั่วประชากรของพวกมันได้” บุชแมนกล่าว “มันข้ามกฎการสืบทอดตามปกติ มันเป็นวิธีการใหม่ในการจัดการประชากรของศัตรูพืชที่รุกรานเหล่านี้ ซึ่งไม่ใช่ที่นี่ตั้งแต่แรก”

มีถิ่นกำเนิดในญี่ปุ่น แมลงวันที่มีการบุกรุกสูงถูกพบครั้งแรกบนชายฝั่งตะวันตกในปี 2008 และขณะนี้มีรายงานในกว่า 40 รัฐ แมลงหวี่ปีกด่างใช้อวัยวะที่แหลมคมที่เรียกว่า ovipositor เพื่อเจาะผลไม้ที่สุกแล้วและวางไข่ไว้ภายในพืชผลโดยตรง ทำให้สร้างความเสียหายได้มากกว่าแมลงหวี่แมลงหวี่ตัวอื่นๆ ที่วางไข่บนผลไม้ที่เน่าเท่านั้น รายงานระบุว่าแมลงหวี่ suzukii ก่อให้เกิดการสูญเสียรายได้มากกว่า 39 ล้านดอลลาร์สำหรับอุตสาหกรรมราสเบอร์รี่ในแคลิฟอร์เนียเพียงอย่างเดียวและประมาณ 700 ล้านดอลลาร์ต่อปีในสหรัฐอเมริกา

ในการทดลองในกรงของแมลงหวี่ปีกด่างโดยใช้ระบบ Medea สังเคราะห์ นักวิจัยรายงานว่ามีอคติในการถ่ายทอดทางพันธุกรรมถึง 100 เปอร์เซ็นต์ในประชากรจากมากไปน้อย 19 รุ่น

“ตัวอย่างเช่น เราจินตนาการถึงการแทนที่แมลงวันป่าด้วยแมลงวันที่มีชีวิตแต่ไม่สามารถวางไข่ในบลูเบอร์รี่ได้โดยตรง” Buchman กล่าว

การใช้งานสำหรับระบบขับเคลื่อนยีนสังเคราะห์ใหม่อาจรวมถึงการแพร่กระจายองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่ทำให้เกิดความไวต่อปัจจัยแวดล้อมบางอย่าง เช่น อุณหภูมิ ตัวอย่างเช่น หากอุณหภูมิถึงระดับหนึ่ง ยีนภายในแมลงวันปีกลายจุดดัดแปลงจะทำให้มันตาย แมลงวันผลไม้ชนิดอื่นๆ จะไม่ได้รับผลกระทบจากระบบนี้

“นี่เป็นระบบขับเคลื่อนยีนตัวแรกในศัตรูพืชที่สำคัญทั่วโลก” Akbari ซึ่งเพิ่งย้ายห้องทดลองของเขาไปที่ UC San Diego จาก UC Riverside ซึ่งการวิจัยเริ่มต้นขึ้น “เนื่องจากบางสายพันธุ์แสดงให้เห็นอัตราส่วนการส่งผ่านที่ไม่ใช่ Mendelian 100 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งมากกว่าที่คาดการณ์ไว้สำหรับการส่งผ่าน Mendelian ปกติ 50 เปอร์เซ็นต์อย่างมาก ระบบนี้จึงสามารถนำมาใช้เพื่อควบคุมประชากรของ D. suzukii ได้ในอนาคต”

ความเป็นไปได้อีกประการหนึ่งสำหรับระบบขับเคลื่อนยีนใหม่คือการเพิ่มความไวต่อยาฆ่าแมลงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมการเกษตรอยู่แล้ว

“ฉันคิดว่าทุกคนต้องการเข้าถึงผลิตผลสดที่มีคุณภาพซึ่งไม่มีการปนเปื้อนอะไรเลยและไม่ได้รับการบำบัดด้วยยาฆ่าแมลงที่เป็นพิษ ดังนั้น หากเราไม่จัดการกับแมลงหวี่ suzukii การสูญเสียพืชผลจะดำเนินต่อไปและอาจส่งผลให้ราคาสูงขึ้น” Buchman กล่าว “ดังนั้นระบบขับเคลื่อนยีนนี้จึงเป็นวิธีที่เป็นมิตรทางชีวภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมในการปกป้องส่วนสำคัญของแหล่งอาหารของเรา”

ผู้เขียนร่วมของบทความนี้ ได้แก่ John Marshall จาก UC Berkeley, Dennis Ostrovski จาก UC Riverside และ Ting Yang จาก UC Riverside และปัจจุบันคือ UC San Diego California Cherry Board สนับสนุนการวิจัยผ่านการให้ทุน

ที่มา: UC San Diego

Andy LaVigne ประธานและซีอีโอ

ของ American Seed Trade Association กล่าวว่า “ชุมชนเกษตรกรรมทั้งหมดจะได้รับผลกระทบอย่างหนัก หากสถานการณ์นี้ลุกลามไปสู่สงครามการค้า “เรากำลังติดตามสถานการณ์อย่างใกล้ชิดและทำงานร่วมกับพันธมิตรด้านการเกษตรและกลุ่มผู้มีส่วนได้ส่วนเสียที่หลากหลายเพื่อแสดงการสนับสนุนของเราสำหรับการแก้ปัญหาอย่างรวดเร็วซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการเกษตรของสหรัฐในระยะสั้นและระยะยาว”

ในขณะที่การเกษตรกำลังพ่ายแพ้ ทำเนียบขาวกล่าวว่าการค้าที่ผิดกฎหมายของจีนได้ทำลายโรงงานในอเมริกาหลายพันแห่งและการจ้างงานในอเมริกาหลายล้านคน

“แทนที่จะแก้ไขการประพฤติมิชอบ ประเทศจีนได้เลือกที่จะทำร้ายเกษตรกรและผู้ผลิตของเรา” ทรัมป์กล่าว พร้อมสังเกตว่าเขาด้วยการสนับสนุนจากสมาชิกคณะรัฐมนตรีคนอื่นๆ ของเขา จะใช้อำนาจในวงกว้างของเขาในการดำเนินการตามแผนเพื่อปกป้องเกษตรกรของอเมริกาและผลประโยชน์ทางการเกษตร “ต้องขจัดอุปสรรคทางการค้าเพื่อส่งเสริมการเติบโตทางเศรษฐกิจในอเมริกาและทั่วโลก ฉันมุ่งมั่นที่จะช่วยให้บริษัทและพนักงานชาวอเมริกันสามารถแข่งขันในระดับที่แข่งขันได้ทั่วโลก และฉันจะไม่ยอมให้การค้าที่ไม่เป็นธรรมมาบ่อนทำลายผลประโยชน์ของชาวอเมริกัน” เซ็กซี่บาคาร่า