遺傳防治是新發展起來的害蟲防治方法。即套用昆蟲遺傳學的原理，培育捕食性與寄生性昆蟲的新品系，以提高其生物防治上的效能；或利用雌雄生殖細胞的腦質不親和性，雜交不育，染色體的倒位、易位，半致死因子等遺傳學上的現象，培育所要防治害蟲有遺傳缺陷的品系或宗(雄蟲)；將它釋放於自然群體中，能使這一害蟲在三五代內完全絕滅。後者在防治尖音庫蚊等傳病蚊子上已獲得成功。
基本介紹
- 中文名：遺傳防治
- 外文名：genetic control
- 釋義：新發展起來的害蟲防治方法
- 利用原理：昆蟲遺傳學的原理
- 目的：提高其生物防治上的效能
- 結果：捕食性與寄生性昆蟲的新品系
害蟲的轉基因遺傳防治策略,構想,上述構想變成現實需具備以下條件,
害蟲的轉基因遺傳防治策略
提到害蟲的遺傳防治，人們自然會想到利用輻射不育技術防治螺旋蠅Cochliomyia hominivorax的成功事例。然而這種方法在多數害蟲防治中套用潛力有限，主要因為釋放的不育雄蟲在性選擇中不能與自然種群的雄蟲相競爭。
構想
有人提出一種遺傳防治害蟲的新構想，稱為武裝轉座子—靶標昆蟲防治策略(Transposons with Armed Cassettes-Targeted Insect Control Strategy，簡稱TACTICS)[5]。首先構建TAC基因結構，由轉座子與條件表達的危害昆蟲的基因組成，將這一結構轉入靶標害蟲，獲得的轉基因害蟲釋放於環境。在害蟲種群密度低的時候，有害基因並不表達，而是藉助轉座子可移動的本性，通過轉基因昆蟲與自然種群的個體交配，在後代中迅速擴增蔓延，直至種群的絕大多數都帶有TAC基因結構。在靶標害蟲爆發的年份，通過施放誘導因子激活潛在的有害基因，使害蟲死亡或喪失危害能力，而誘導因子對食物鏈中其他生物沒有影響。
上述構想變成現實需具備以下條件
(1)基因導入蟲體的方法；(2)基因在目標昆蟲種群中傳播或驅動的體系；(3)使昆蟲死亡或喪失危害能力的基因；(4)條件啟動子。目前有關昆蟲轉化的研究報導，主要集中在果蠅上，且多以P因子為載體，將外源DNA顯微注射到果蠅早期的胚胎中，P因子可被種系DNA整合併穩定保持。除P因子外，近年來新發現一些因子如hobo、mariner、Hermes和I轉座因子也可用於果蠅等昆蟲的轉化，不過至今在其他昆蟲上轉化成功的例子尚很有限。轉座子自從1948年首次被Barbara McChlintock和Marcus Rhoades在玉米中發現到現在，已被證明在有機體中普遍存在。由於轉座子具有以下特性：(1)能通過交配遺傳；(2)自身可複製相當的拷貝並能整合於基因組的不同位點；(3)其可移動性一般限於某一基因組，因此，要在有限的世代內使潛在有害基因擴散到整個群體，轉座子是較理想的選擇。目前，除果蠅外，我們對其他昆蟲轉座子的性質所知甚少。在昆蟲有害基因方面，數種毒素基因如蠍毒、蘇雲金桿菌內毒素基因已被廣泛套用，但比較理想的是昆蟲本身的基因，如與昆蟲激素和神經肽有關的基因，因為可調控它們在錯誤的組織或發育時間表達，使昆蟲不能正常生長發育，且僅作用於靶標昆蟲。最近有數種這類基因被克隆，如與咽側體抑制促進激素、蛻皮激素、利尿激素、保幼激素酯酶、外激素生物合成激活神經肽等有關的基因。這一系統中，對條件啟動子的要求很苛刻，它必須能被嚴格調控，誘導物在害蟲生境中一般不得存在，並且成本合適、與環境協調。在昆蟲中研究最多的為熱休克蛋白hsp70啟動子，它在果蠅和鱗翅目昆蟲細胞系中有很強活性，但在實際中用於調控尚不夠精確。研究和利用雙激活啟動系統可能會彌補這一不足。
