研究小組的 CRISPR 技術產生了突變，導致幼年昆蟲的白色眼睛在發育成熟時變成紅色。 這些突變遺傳給後代，這意味著可以做出改變，由後代繼承。
圖片來源: Jason Rasgon，賓州州立大學
粉蝨是世界上最重要的農業害蟲之一，但是由於它們體型小，在遺傳學上很難控制和控制。 一個國際研究小組已經通過開發 crispr / cas9基因編輯方法克服了這個障礙，這可能導致對這種毀滅性的害蟲新防控方法。
賓夕法尼亞州立大學昆蟲學和疾病流行病學教授 Jason Rasgon 表示，煙粉蝨以多種農作物為食，通過餵食直接破壞農作物，通過促進真菌生長和傳播病毒性疾病間接破壞農作物。
“我們找到了一種對這些昆蟲進行基因改造的方法，我們的技術不僅為這種昆蟲的基本生物學研究鋪平了道路，也為開發潛在的基因控制策略鋪平了道路，”他說。
研究小組的結果發表在4月21日的 CRISPR 雜誌上。
Crispr / Cas9系統包括一個 Cas9酶和一個引導 RNA，前者作為一對“分子剪刀” ，在基因組的特定位置剪切 DNA，以便添加或刪除 DNA 片段，後者將 Cas9導向基因組的正確部分。
“通過 crispr / cas9進行基因編輯通常是通過將基因編輯複合體注入昆蟲胚胎來完成的，但是粉蝨胚胎的極小體積和注入卵子的高死亡率使得這在技術上具有挑戰性，” Rasgon 說。
本實驗室開發的一種特殊類型的 crispr / cas9技術—— ReMOT Control (Receptor-Mediated Ovary Transduction of Cargo)繞過了胚胎注射的需要。 相反，你把融合在一種叫做 BtKV 的小型卵巢靶向分子上的基因編輯複合體注入成年雌性體內，BtKV 引導複合體進入卵巢。”
為了探索 ReMOT 控制在白粉蝨中的應用，研究小組鎖定了與眼睛顏色有關的“白色”基因。 當這個基因正常工作時，粉蝨的眼睛是棕色的，但當它由於突變而失去功能時，這種昆蟲的眼睛應該是白色的。 研究小組發現，ReMOT 控制產生的突變導致幼年昆蟲的白色眼睛在發育成熟時變成紅色。
“我們很少關注眼睛顏色發育，” Rasgon 說。 “我們希望它們的眼睛保持白色，但當它們變紅時，我們感到驚訝。 然而，重要的是，我們發現，我們通過 ReMOT Control 產生的突變遺傳給了後代，這意味著我們可以做出一些改變，這些改變可以遺傳給後代。”
Rasgon 說，研究小組希望他們原理論證研究能夠使科學家利用影響昆蟲傳播農作物病毒病原體能力的基因來調查同樣的策略，以幫助控制昆蟲和保護農作物。
他說: “這項技術可以應用於任何需要刪除白粉蝨基因的應用、基礎生物學研究或潛在基因控制策略的開發。”。
More information: Chan C. Heu et al, CRISPR-Cas9-Based Genome Editing in the Silverleaf Whitefly (Bemisia tabaci), The CRISPR Journal (2020). DOI: 10.1089/crispr.2019.0067
文章PaperRSS原創，轉載請註明來源。
