害虫狂吃粮食
杀虫剂污染环境
每年,我国农作物病虫害发生面积达2.7~3.3亿亩,粮食损失高达4000万吨,约占粮食总产量的8.8%。主要的虫害有1500多种,暴发特别严重的有几十种。有效开展虫害控制是实现农业稳产、高产的重要保障。
大面积使用杀虫剂污染环境,也危害人们身体健康,开发环境友好、高效、低毒的防治方法是未来害虫防治技术发展的必然趋势。近年来,开发害虫防治新技术,已成为国际防治害虫研究的前沿领域。2000年以来,英美等发达国家率先以蚊虫为对象开展害虫种群的遗传调控研究。2010年,盖茨-美琳达基金会斥资1940万美元支持这项研究,2011年再次投资500万美元用于转基因蚊虫的大量饲养和小范围的释放试验。
与此同时,国外研究机构也开始关注中国农田虫害市场,并将中国作为遗传调控昆虫产品的输出对象。在技术层面上,国外机构则对中国严格保密,任何质粒和材料的转让都必须签署严格的协议并附加未来的收益分配方案。面对这一局面,我国科学家正在积极布局相关技术研发,发展具有自主知识产权的害虫种群遗传调控理论与技术。
寻找关键基因
给害虫“计划生育”
所谓害虫种群的遗传调控技术就是利用害虫自身生长发育的关键基因,采用性别控制开关,通过遗传转化,使雄虫携带导致后代雌虫发育异常或雌性不育的物质。这些雄虫具有正常的生存和交配能力,可与自然种群中的雌性交配并导致下一代雌虫发育异常或死亡,而雄虫能够正常发育。如此世代繁殖后,具有这种能力的雄虫逐渐增加,而自然种群中的雌虫比例下降,使害虫种群密度逐渐降低。
研究人员指出,该方法有点类似给害虫种群“计划生育”,在传统昆虫不育技术的理念上,综合了遗传学、分子生物学、基因组学、化学生态学等学科的知识和理论。
研究人员还在寻找靶标基因让害虫患有某种天生残疾。例如,找到控制蚊子腿脚的基因,让其中的某条腿患上“软骨病”,再无力平衡支撑身体吸取人血。当然,为了避免该技术有可能对环境安全产生影响,必须找准蚊子特有的这段遗传基因,并经过反复评估后才会开展实验。目前,相关技术研究还处于实验室阶段。