简单摘要:在动物中,性别二态性状普遍存在,并在繁殖、求偶和环境适应中发挥重要作用,尤其是在昆虫中。在本研究中,我们利用 CRISPR/Cas9 基因组编辑系统对亚洲玉米螟性别决定途径中的 Masculinizer ( Masc ) 和 doublesex ( dsx ) 基因产生体细胞突变。OfMasc 和 Ofdsx 基因是家蚕关键性别调节因子的结构直系同源物。OfMasc 和 Ofdsx 基因突变会导致外生殖器异常、成虫不育以及包括翅膀色素沉着、基因表达模式和 dsx 性别特异性剪接在内的性别二态性状的性别逆转。这些结果表明 Masc 和 dsx 基因是性别二态性状的保守因子,因此是控制亚洲玉米螟和其他鳞翅目害虫的潜在目标基因。
上午 11:40 GGA 年度论文奖获得者(2 人中的 2 人):Amarish K. Yadav,昆虫学和植物病理学系 Max Scott 博士实验室的博士后研究学者。论文标题:基于 CRISPR/Cas9 的分裂归巢基因驱动,针对双性,抑制全球水果害虫果蝇的种群
但将基因驱动引入野外需要地方、国家和国际层面的一致同意。一旦释放,我们就不能将其限制在一个国家或轻易禁用它。有些人担心基因驱动的生态后果。幸运的是,每种昆虫都有自己的双性基因版本,因此冈比亚按蚊中的 dsx 基因驱动不会传播给其他昆虫,例如蜜蜂。出于同样的原因,消除其他蚊媒疾病需要针对携带这些疾病的每种蚊子使用不同的 dsx 基因驱动。结论
埃及伊蚊是多种病毒的主要载体,包括登革热病毒、基孔肯雅病毒和寨卡病毒。蚊媒疾病的经济负担、传统控制策略的相对失败以及对杀虫剂的抗药性发展,都促使人们开始对埃及伊蚊进行基因改造。因此,一个关键的双性基因 ( Aedsx ) 调节性别分化,并交替剪接形成雄性和雌性特异性转录本 ( Aedsx M 和 Aedsx F )。CRISPR/Cas9 技术被用于性别特异性破坏雌性特异性亚型 Aedsx F1 和 Aedsx F2 ,这两种亚型均仅在雌性蚊子中表达。在发育阶段以 dsx F 为靶标已导致成年雌性出现各种表型异常。 dsx F1 和 dsx F2 微注射组中记录到成年突变表型的发生率在 29% 到 37% 之间,同时翅膀大小和喙长异常,进食前和进食后卵巢尺寸减小。这些发现与 G o 雌性繁殖力降低有关,其中 Aedsx F1 和 Aedsx F2 组的繁殖力降低率在 23% 到 31% 之间。此外,与野生型相比,G1 代的孵化抑制率为 28% 到 36%。总体而言,这些结果表明 Aedsx F 破坏已导致多种雌性性状破坏,包括雌性生育力下降,这可能直接或间接与生殖及其疾病传播能力有关。所有这些发现都表明 CRISPR 能够按照预期改变发育途径,因此这种方法可能为我们提供了性别比例失调系统作为管理该载体的遗传控制方法的基础。2022 作者。由 Elsevier BV 代表沙特国王大学出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。