转基因昆虫,是将携带外源基因的DNA导入昆虫的基因组中的技术就是昆虫转基因技术,所获得的具有新导入基因表现型特性的昆虫。自从1982年成功转化出首例转基因果蝇以来,转基因昆虫的研究便引起了科学家们极大的兴趣。已经获得成功的转基因昆虫有
黑腹果蝇、海地果蝇、
地中海实蝇、
家蚕、蚊子。
技术特点
转基因昆虫为农林害虫的防治提供了新策略,为削弱媒介昆虫传播能力提供了新方法,该技术已成为一种重要的分析基因功能的实验工具,同时转基因昆虫还是生产高附加值蛋白和昆虫自身改良的重要手段之一。
在昆虫身上运用基因技术给人类带来了无可置疑的好处:
转基因蚊子用于消除疟疾,转基因蚕吐的丝可以制造防弹衣,长在玉米和棉花植株上的转基因虫子在收成到来之前可以自我毁灭。
转基因昆虫的最有益的地方在于“严格明确的物种区分”,每一种动物只会和与自己同类的动物交配,而不会把该种基因转移到不同种类的动物上。相比之下,喷洒杀虫剂无法像转基因昆虫的方法一样具有明确的动物区分。
应用原理
在西班牙,为防止苍蝇对橄榄树的破坏,“转基因苍蝇”将很快投入使用。而在巴西,转基因蚊子已经是所有用来除害虫的昆虫里面最大的一个群体,大量使用这种蚊子的目的就是让这些“变异”蚊子消灭掉携带登革热病毒的同类们。
防治作物虫害
加州地区以及地中海地区的橄榄,在生长过程中,最主要的害虫就是橄榄实蝇。母蝇常常会在橄榄树的果实里产卵,在幼虫的孵化过程中,每年会摧毁15%-30%的作物。为解决这个问题,以
英国牛津大学为基础的Oxitec公司向西班牙国家生物安全委员会提出了一个关于在“橄榄受害区“释放一部分转基因雄性橄榄果蝇的申请。这也将会是欧洲第一个转基因昆虫防护实验。
携带转基因的雄性果蝇与雌性果蝇交配诞下的雌性果蝇会在其幼虫阶段便死亡,这断绝了雌性果蝇的再繁殖几率。同时,它们所结合的雄性幼崽会继续遗传这个“人工变异基因”,让这个基因继续在橄榄果蝇群体中扩散下去。扩散过程中,雌性果蝇数量会不断减少,直至最终变为零。整个种群也会随着雌性果蝇的消失而灭绝。在实验室的实验中,“转基因”苍蝇成功的竞争过了那些普通的苍蝇,并在十周内导致实验室内整个苍蝇群体数量的急剧下降。为了验证这种苍蝇是否在田地里也能适用,工作者们在西班牙塔拉戈纳省选取了六个橄榄树用来进行实验,并在每个橄榄树周围都设置了大网来保证苍蝇不会远离被实验的橄榄树。
消灭蚊子
在巴西,工作人员控制登革热传染病的办法是释放
转基因蚊子并与其他普通蚊子配对,使其交配产生的后代无法成长到具备吸血能力的年龄,而这其实和西班牙转基因橄榄蝇所用的原理是一样的。在一个预备的实地实验中,实验小组向大家展示了转基因蚊子的作用,它们在6个月时间内将种群数量减少了80%至96%的比例。
技术产品
转基因昆虫研究计划中有一个涉及工业产品的项目,如让蚕吐出蜘蛛网丝。这种丝就其比重而言,比钢还硬,比目前美军士兵在伊拉克和其它地方使用的防弹衣材料还结实。有些研究人员还在改变蜜蜂的基因,使它们具有更强的抗病力;还在改变果蝇的基因,使它们不再危害水果的收成。
生态问题
昆虫转基因技术使数以百万计的人受益,因为它能消除疾病,消除使发展中世界的人民遭受饥饿的病虫害。虽然这样做的动机是好的,但是许多科学家担心它带来的无法预料的后果可能会伤害人类,危害环境。世界食物链上的第一个环节是昆虫。在一些研究人员主张将转基因昆虫放到大自然中去的时候,转基因昆虫是否会对生态系统产生影响?在有些研究人员已经改变了昆虫的基因结构的时候,这类问题是至关重要的。
并非每个人都赞同转基因的做法,比如来自英国的GeneWatch,他认为关于转基因昆虫仍有一些悬而未决的问题,比如它们是否会进行不可预知的传播。他们同样指出,已经被转基因昆虫“成功清理”的地区也许会遭遇害虫的“二度侵袭”。