一种基因调控橘小实蝇繁殖的方法

本申请涉及一种基因调控橘小实蝇繁殖的方法，属于生物。

背景技术：

1、橘小实蝇(bactrocera dorsalis)又名东方果实蝇(oriental fruit fly)，又名黄苍蝇、果蛆，隶属于双翅目(diptera)，实蝇科(tephritedae)，果实蝇属(bactroceramacquar)，是一种食性广，世代重叠严重，繁殖力强，传播快，为害严重，难于防治的危险性检疫害虫。寄主包括香蕉、柑橘、番茄、茄子、辣椒等种果蔬作物圈。该虫主要以幼虫为害，成虫产卵于果皮下，幼虫孵化后靠取食果肉发育，引起果实腐烂、脱落，严重影响果实的品质和产量。其幼虫和卵可潜藏于寄主果实内，其成虫具有较强的迁飞扩散能力。

2、果实蝇中，雌虫与雄虫对引诱剂的趋化反应不同，有的引诱剂只能引诱雌虫，有的引诱剂只能引诱雄虫，有的引诱剂能同时引诱雌虫和雄虫。甲基丁香酚是实蝇科的天然植物源引诱剂，对橘小实蝇的雌虫和雄虫都有诱集效果。然而，甲基丁香酚本身并不具备杀虫能力，甚至对橘小实蝇交配还有一定促进作用，因此，使用甲基丁香酚时需要与其他杀虫剂复配，才能达到同时诱集和杀灭的效果。目前亟需一种对实蝇的雄虫同时具有引诱和杀灭作用的物质，从而替代甲基丁香酚，获得单独使用一种引诱剂即可对实蝇的雄虫进行诱杀的效果。

3、果实蝇属(bactrocera)与果蝇属(drosophila)是完全不同的属，只是由于中文名称相近而经常被混淆。果蝇与实蝇在求偶方式上差异就很大：果蝇雄虫靠视觉来追逐雌虫，雌虫为求偶交配中的主要吸引源；而实蝇雄虫靠聚集在一起发出信息素吸引雌虫前来。因此，通过视觉干扰(比如白眼基因突变)来抑制果蝇求偶交配的方法不一定能影响果实蝇的求偶交配。值得注意的是，“抑制”和“延迟”是不同的概念，前者的含义是减弱或消除，而后者的含义仅仅是时间上有推迟或延后，也许并不会被减弱或消除。

4、白眼基因(white基因)属于atp-binding cassette(abc)transporter基因家族，其编码的转运蛋白位于色素颗粒膜上，可以将细胞质中的色素前体转运到色素颗粒里面。果蝇的白眼突变容易被识别，因而常常被用作分子操作的标记。同时，orco基因在昆虫嗅觉识别过程中发挥着关键作用。因此，研究人员希望探寻white基因或orco基因对果实蝇的影响，尤其是对其振翅求偶或交配行为的影响，从而为控制果实蝇种群繁殖提供支持和参考。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请第一个目的在于提供一种同时诱集和杀灭实蝇雄虫的方法，第二个目的在于提供利用眼色基因调控实蝇繁殖的方法，第三个目的在于提供利用光照强度辅助干扰实蝇雄虫振翅及交配的方法。具体而言：

2、本申请提供一种抑制或延迟实蝇振翅的方法，包括如下步骤：

3、①敲除实蝇白眼基因；和/或

4、②敲除实蝇orco基因；和/或

5、③采用中强光或强光照射。

6、本申请还提供一种抑制或延迟实蝇交配的方法，包括如下步骤：

7、①敲除实蝇白眼基因；和/或

8、②敲除实蝇orco基因；和/或

9、③采用中强光或强光照射。

10、本申请还提供一种抑制实蝇趋化性的方法，包括如下步骤：

11、①敲除实蝇白眼基因；和/或

12、②敲除实蝇orco基因；和/或

13、③采用中强光或强光照射。

14、在一些实施方式中，中强光或强光为大于2000lux强度的光照。

15、本申请还提供一种引诱和/或杀灭实蝇的方法，使用有效量的吡嗪类物质作为引诱剂或杀虫剂。

16、本申请提供吡嗪类物质作为农药或杀虫剂的用途，该农药或杀虫剂用于防控实蝇。

17、在一些实施方式中，吡嗪类物质为包括三甲基吡嗪和/或四甲基吡嗪和/或其混合物。

18、在一些实施方式中，进一步包括联合使用其他引诱剂或杀虫剂，如甲基丁香酚。

19、在一些实施方式中，实蝇为果实蝇属昆虫；优选的，所述实蝇为橘小实蝇。

20、在一些实施方式中，实蝇为雌虫或雄虫。

21、本申请的积极效果：

22、(1)证实了吡嗪类物质不仅对实蝇雄虫具有引诱作用，而且能够杀灭实蝇雄虫，即吡嗪类物质自身可以作为一种农药或杀虫剂使用。因此，使用吡嗪类物质替代甲基丁香酚能克服甲基丁香酚需要和其他杀虫剂复配才能发挥作用的缺陷。

23、(2)敲除orco基因或white基因均能阻碍吡嗪对雄虫的诱集及延迟雄虫振翅。实蝇雄虫通过高频振翅吸引雌虫，振翅行为是实蝇交配行为中的必要条件，对其进行干扰，则能够有效抑制害虫种群繁殖，且这种干扰只针对雄虫，能极大节省成本。

24、(3)证实了白眼基因缺失的实蝇雄虫交配减少并延迟。实蝇的交配大多发生在黄昏时段，时间窗口比较短暂，延迟交配将使控制种群繁殖的手段不依赖于短暂的黄昏时段的时间窗口而能在较长时间内起作用，增加了人类对其行为调控的机会，具有重要的理论价值和应用价值。

25、(4)强光可抑制或推迟实蝇雄虫振翅及交配。人们在调控实蝇繁殖的过程中辅以不同的光照条件，可以灵活地适用多种防控需求。

技术特征：

1.一种抑制或延迟实蝇振翅的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.一种抑制或延迟实蝇交配的方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.一种抑制实蝇趋化性的方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述中强光或强光为大于2000lux强度的光照。

5.一种引诱和/或杀灭实蝇的方法，其特征在于，使用有效量的吡嗪类物质作为引诱剂或杀虫剂。

6.吡嗪类物质作为农药或杀虫剂的用途，其特征在于，所述农药或杀虫剂用于防控实蝇。

7.如权利要求5的方法或权利要求6的用途，其特征在于，所述吡嗪类物质为包括三甲基吡嗪和/或四甲基吡嗪和/或其混合物。

8.如权利要求5的方法或权利要求6的用途，其特征在于，进一步包括联合使用其他引诱剂或杀虫剂，如甲基丁香酚。

9.如前述任一权利要求，其特征在于，所述实蝇为果实蝇属昆虫；优选的，所述实蝇为橘小实蝇。

10.如前述任一权利要求，其特征在于，所述实蝇为雌虫或雄虫。

技术总结
本申请涉及一种基因调控橘小实蝇繁殖的方法。本申请证实了白眼基因或Orco基因缺失的橘小实蝇雄虫相对于野生型橘小实蝇雄虫存在振翅和交配延迟的现象，据此进行针对性的干扰能够起到降低害虫种群的效果。

技术研发人员：刘伟,王桂荣,乌云其其格,刘乐源
受保护的技术使用者：中国农业科学院深圳农业基因组研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13