南美果蠅的首次研發是通過國際原子能機構CRP開發的一種基于顏色的GSS，其中雄性來自棕色蛹，而雌性則來自黑色蛹。這種區別可能帶來更有效和更具成本效益的SIT計劃。(照片：C。Cáceres糧農組織/國際原子能機構)。
蟲害造成的危害可能威脅農民的生計，并損害國際貿易和全球糧食安全，限制了某些農作物的流動以遏制蟲害的傳播。但是，此類有害生物的負擔可以減慢，并且在某些情況下，可以利用核技術的力量完全消除。所使用的技術需要昆蟲的大量飼養，這要歸功于新發現而變得更加有效。
原子能機構與聯合國糧食及農業組織(糧農組織)合作，在過去的60年中一直在研究和改進不育昆蟲技術(SIT)，以幫助各國與昆蟲傳播疾病作斗爭。糧農組織估計，由于蟲害，全球每年損失20%至40%的農作物farmers大約使農民蒙受2 200億美元的收入損失。作為昆蟲種群管理的一種環境友好形式，昆蟲不育技術使用輻射對雄性昆蟲進行滅菌。然后將經過滅菌處理的雄性昆蟲釋放到目標區域，與野性雌性進行繁殖，這樣就不會產生后代，并且將昆蟲對農作物的傷害降到最低，這些昆蟲可能會挖入或吞噬植物。
每天生產和釋放數以百萬計的健康雄性不育雄性動物，它們可以與野生雄性競爭，這是SIT計劃成功的關鍵。一項協調研究項目(CRP)的參與者比較了通過遺傳，轉基因或共生技術生產的不育雄性菌株的飼養效率和競爭能力，研究了與此過程相關的挑戰以及克服這些挑戰的方法。由于CRP，現已發表了一系列強調研究成果的論文。
果蠅的性別決定
為了確保有效的昆蟲不育技術計劃，理想情況下必須根據性別區分昆蟲，這對許多物種而言是一項艱巨而繁瑣的任務。FAO / IAEA害蟲防治分子生物學家Konstantinos Bourtzis說：“昆蟲不育技術的活性成分是雄性昆蟲，我們現在已經能夠分離和利用遺傳選擇標記，從而可以識別和區分雄性與雌性。”實驗室。“通過僅雄性釋放，我們可以確保SIT在雌性在農作物中產卵時更經濟有效地抑制目標昆蟲種群。”
五年來，CRP參與者比較了用于生產無菌雄性昆蟲株的各種技術的效率。該項目涉及來自13個國家的18位科學家，他們研究了一系列技術和滅菌能力。
該項目是南美果蠅(Anastrepha fraterculus)的首次研究，該項目能夠發現遺傳標記并將其與果蠅的性別相關聯，這是由于遺傳性繁殖株(GSS)的發展所致(請參閱“什么”)。是一個遺傳性別鑒定菌株(GSS)?)。在the期觀察到這種標記，雌性為黑色，雄性為棕色，可以比以前更早地揭示出蒼蠅的性別。使用該標記，可以在生產設施中將雌性p自動與雄性分離，僅對雄性進行滅菌和運輸，然后釋放到目標區域。
現在，在南美果蠅的the期有一個標記允許性別分離，下一步是評估在大規模繁殖條件下該菌株的遺傳穩定性和生物學質量，并評估其在田間條件下的效率。
“在南美洲，對于實施大規模飼養設施和實地項目，GSS菌株至關重要。”美洲國家間遺傳資源研究所Moscafrut運營計劃內的遺傳性研究實驗室副主任JoséSalvador MezaHernández說在墨西哥恰帕斯州開展農業合作，在CRP中擔任首席研究員。“ The標記的最新發現及其在基于黑-的GSS的構建中的用途具有極大的潛力，可以提高該地區SIT的有效性和覆蓋面。”
南美果蠅的其他潛在標志物的研究仍在繼續
該項目的另一個關鍵成就是精制菌株以提高遺傳穩定性。通過這樣做，雄性可以具有給定的期望特征，例如提高的飼養效率，性別分離，遺傳穩定性或交配競爭力。這些改良工作包括地中海果蠅(Ceratitis capitata)，墨西哥果蠅(Anastrepha ludens)，新世界螺絲蟲(Cochliomyia hominivorax)，黃熱蚊(Aedes aegypti)和亞洲虎蚊(Aedes albopictus)。
Bourtzis說：“我們需要以具有成本效益的方式大量生產具有高生物質量的雄性，以進行滅菌和釋放。” “他們需要與野性雄性競爭;如果他們沒有做到這一點，那么我們就無法壓制目標人群。”
目前正在進行后續CRP，重點是構建GSS的通用方法。對GSS的這項研究以及構建GSS的策略的發展將通過GSS對一系列物種的效率，適用性和可轉移性進行評估。然后，將通過小規模測試對GSS通用方法的成就進行評估，以評估其作為SIT項目的一部分的應用。
什么是遺傳性別菌株(GSS)?
GSS是一種只允許雄性釋放用于SIT應用程序的菌株。使用GSS，將給定的選擇標記(通常是表型性狀)與性別相關聯，以幫助進行分類。例如，對于南美果蠅，選擇標記是負責the顏色的基因，,通常為棕色。遺傳變異可使黑色變色，在南美果蠅GSS的情況下，該變色與雌性有關。該視覺標記允許使用基于顏色的分揀機對the進行分揀，僅對雄性進行消毒和釋放。
最成功的GSS將包含多個標記。地中海果蠅的VIENNA 8菌株帶有兩個選擇標記，即白p(wp)基因和對溫度敏感的致死(tsl)基因。在TSL基因是一個關鍵標志物，因為它容許溫度耐男性和女性到溫度敏感性的聯系。當胚胎暴露于攝氏34或35攝氏度的高溫下時，只有雄性存活，從而允許經濟高效的僅雄性生產和釋放用于SIT應用，因為無需將資源用于飼養和消毒需要丟棄的雌性。
