植物是許多真核生物之一。通過(guò)使用一種叫做RNA干擾的過(guò)程來(lái)阻止蛋白質(zhì)的翻譯，他們的一個(gè)或多個(gè)基因可以被“關(guān)閉”。研究人員現(xiàn)在設(shè)計(jì)作物來(lái)產(chǎn)生特定的核糖核酸片段，這些片段被昆蟲攝入后，會(huì)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(duì)昆蟲抗性、附帶環(huán)境損害和人類暴露風(fēng)險(xiǎn)的擔(dān)憂，轉(zhuǎn)基因方法正成為未來(lái)害蟲控制的一個(gè)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(huì)毒害一些蠕蟲、甲蟲和蛾子。核糖核酸干擾增加了另一個(gè)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(shuō)：“基于RNA干擾的害蟲控制可以提供基本上免費(fèi)的保護(hù)，因?yàn)橐坏┢贩N開發(fā)出來(lái)，植物就可以繼續(xù)使用它，而無(wú)需額外施用農(nóng)藥。德國(guó)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(wèn)題。馬克斯普朗克化學(xué)生態(tài)研究所的聯(lián)合高級(jí)作者大衛(wèi)赫克爾說(shuō)：“當(dāng)我們使用RNA干擾技術(shù)瞄準(zhǔn)一種主要害蟲時(shí)，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(shì)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(guò)使昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)超載來(lái)發(fā)揮作用，但合適的RNA干擾靶點(diǎn)可能會(huì)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(jì)的RNA片段也只能抑制一個(gè)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(wú)威脅的昆蟲。
早期通過(guò)基因改造控制害蟲的嘗試引起了人們對(duì)這些蛋白質(zhì)在一些昆蟲體內(nèi)的毒性的關(guān)注，這些問(wèn)題也引起了人們對(duì)這些蛋白質(zhì)在農(nóng)作物收獲和攝入后會(huì)發(fā)生什么的關(guān)注。博克說(shuō)：“對(duì)轉(zhuǎn)基因蛋白質(zhì)的反對(duì)涉及他們對(duì)人類可能的毒性或過(guò)敏的擔(dān)憂，但通過(guò)RNA干擾策略，蛋白質(zhì)并沒(méi)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(méi)有找到一種方法來(lái)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(shí)間，但他們對(duì)改變圍繞農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的爭(zhēng)論的潛力持謹(jǐn)慎樂(lè)觀態(tài)度。赫克爾說(shuō)：“科羅拉多馬鈴薯甲蟲現(xiàn)在幾乎遍布全球，甚至在中國(guó)。“因?yàn)檫@種主要害蟲的傳播對(duì)殺蟲劑有抗性，所以轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的發(fā)展有一個(gè)很好的例子，試圖阻止這種趨勢(shì)，并希望它將被證明有足夠的優(yōu)勢(shì)來(lái)克服對(duì)任何和所有基因改造的反對(duì)。莊稼”。
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