時間：2025年7月8日 來源：IAEA

地中海果蠅

由吉森尤斯圖斯·李比希大學 (JLU) 和糧農組織/國際原子能總署食品和農業核技術聯合中心領導的國際研究小組，已經確定了導致地中海果蠅 (Ceratitis capitata) 溫度敏感致死 (tsl) 表型的基因，從而解開了一個長期存在的謎團。

昆蟲不孕技術

昆蟲不孕技術（SIT）涉及對目標害蟲進行大規模飼養和使用輻射進行不孕。然後將不孕雄性釋放到指定區域，在那裡它們與野生雌性交配，不會產生後代，從而減少害蟲的數量。

昆蟲不孕技術的歷史可以追溯到1916年，當時科學家首次使用X射線來誘導昆蟲不孕。該方法在 20 世紀 50 年代在美國成功實施，以對抗新大陸螺旋蠅。自那時起，昆蟲不孕技術已成為一種全球公認的、有針對性的的方法，以抑制農業、獸醫和醫學重要入侵昆蟲種群與已建立的昆蟲種群。昆蟲不孕技術 (SIT) 的有效性和效率取決於是否可靠地分離性別，以便只在田間釋放不孕的雄性昆蟲。

1980 年代末，糧農組織/國際原子能總署聯合中心昆蟲害蟲防治實驗室發現了 tsl 突變，取得了突破性進展。隨後，在地中海實蠅中開發了基於 tsl 的遺傳性別鑑定方法，其中雌性後代在短期熱處理後於胚胎階段死亡。這使得大規模生產不孕雄蠅成為可能。然而，造成這種效應的基因在三十多年仍未被發現，限制了這種方法在其他昆蟲物種中的廣泛應用。

了解基於Tsl性別分離的遺傳學

經過多年的分子研究，該團隊現已成功鑑定出賴氨酰-tRNA合成酶（LysRS）基因中的單點突變，該基因存在於許多昆蟲物種中並且高度相似。他們將這種突變引入野生型品系，產生了相同的 tsl 效應：短暫的熱曝露後僅雄性會發育。

這是首次為基於 tsl 的性別分離，提供了從遺傳學角度可理解的明確基礎，為其用於控制影響農業和公共健康的其他害蟲物種開啟了大門。

“這項發現是一個真正的里程碑。經過35年多的研究，我們現在已經掌握了溫度敏感致死的分子機制，”聯合中心昆蟲害蟲防治部門的分子生物學家、該研究的共同作者科斯塔斯·布爾齊斯（Kostas Bourtzis）說道。 “這為將遺傳性別鑑定系統擴展到與農業、獸醫和醫學相關的多種昆蟲害蟲提供了可能性——這是全球昆蟲不孕技術項目的一項重大進步。”

“透過鑑定 tsl 基因，我們正在彌補長期以來阻礙地中海果蠅以外遺傳性別鑑定應用的重大知識隔閡，”JLU 植物保護昆蟲生物技術教授、新成立的李比希農業生態和氣候影響研究中心聯絡官、該研究的共同作者馬克 F. 謝特利格 (Marc F. Schetelig) 說道。 “這為不使用化學殺蟲劑的高度具體和可持續的昆蟲控制策略鋪平了道路。”

這項研究體現了JLU與糧農組織/國際原子能總署聯合中心之間長期密切的戰略夥伴關係。隨著李比希農業生態與氣候影響研究中心於2025年5月被指定為國際原子能總署合作中心，這項合作已制度化，促使全球聯合開發可持續防治昆蟲害蟲的生物技術工具。