اصلاح ژنتیک حشرات برای مقابله با آفات

مدت ها است که دانشمندان صنایع کود و سموم کشاورزی در تلاش برای تغییر ژنتیک حشرات با پیدا کردن روشهای بیولوژیکی و سازگار و همسو  با محیط زیست جهت  مدیریت پروانه های پشت الماسی است که به ‌طور گسترده‌ ای در برابر حشره‌ کش ‌ها مقاوم هستند. در تلاش برای مقابله‌ با این پروانه ، اخیرا با روش مهندسی ژنتیک پروانه ‌هایی ایجاد کردند که با انتقال ژن ‌های کشنده به نسل بعد، جمعیت این آفت را کاهش می ‌دهند. که در آزمایشهای میدانی دانشگاه کرنل آمریکا عملکرد خوبی از خود نشان داده است. پژوهشگران امیدوار هستند این روش درنهایت بتواند برای حفاظت از محصولات کشاورزی و مبارزه با آفتی به ‌کار رود

پروانه ‌ی پشت الماسی

پروانه ‌ی پشت الماسی  آسیب زیاد و جدی  به محصولات زراعی جنس براسیکا مانند بروکلی، کلم‌، کانولا و گل ‌کلم میزند. گونه های جدید پروانه ‌ی پشت الماسی به ‌منظور کنترل هدفمند این نوع آفت اصلاح شده است. طبق گزارشات اخیر، در تغییر ژنتیک حشرات در گونه  مهندسی شده رفتارهای میدانی مشابه‌ با پروانه ‌های پشت الماسی طبیعی دارد.پروانه ‌ی پشت الماسی جدید با هدف کنترل گونه قبلی اصلاح شده که آفتی برای کشاورزی است. پس از رهاسازی نرهای این گونه ، پروانه‌ های ماده را پیدا و با آنها جفت گیری میکنند. اما ژن های محدود کننده‌  را به فرزندان خود انتقال می دهند و از بقای لاروهای ماده جلوگیری میکنند. با انتشار پایدار این حشرات، جمعیت آفات به ‌شیوه ‌ای هدفمند و پایدار از نظر زیست محیطی از بین می رود. پس از انتقال ژن ، جمعیت حشرات خود محدود کننده در چند نسل کاهش مییابند و این حشرات از محیط ناپدید میشوند.

آزمایشهای میدانی در ادامه‌ ی کار پیشین پژوهشگران در گلخانه انجام شده است که نشان ‌داد آزاد کردن پایدار گونه های  خود محدود کننده به‌ طور مؤثری جمعیت آفت را سرکوب و از توسعه ‌ی مقاومت به آفت کش نیز پیشگیری میکند.در پژوهشهای که برای مدیریت حشرات از تکنیک حشرات عقیم استفاده شده است که در دهه ‌ی ۱۹۵۰ پایه گذاری شد و در کتاب « بهار خاموش» نوشته راشل کارسون به آن اشاره شده است. استفاده از مهندسی ژنتیک روشی کارآمدتر برای رسیدن به همین نتیجه است.

حرکت حشرات در مزارع

در مطالعه‌ ی میدانی ، از روش «علامت گذاری و آزادسازی و گرفتن مجدد» استفاده شده  که مدت ها است برای مطالعه‌ ی حرکت حشرات در مزارع استفاده می‌شود. برای علامت گذاری گونه ها از پودر فلورسنت و برای گرفتن حشرات نیز از تله ‌های فرمونی بهره برده شد و حشرات به‌ دام افتاده براساس رنگ پودر و مارکر ملکولی شناسایی میشدند که در حشرات مهندسی شده وجود داشت.

وقتی حشرات اصلاح شده در مزرعه رها شدند، رفتار حشرات نر حامل ژن خود محدود کنندگی از نظر عواملی مانند بقا و مسافت طی شده همانند گونه های طبیعی بود که برای کاربرد آینده در حفاظت از محصولات زراعی مهم است. در مطالعات آزمایشگاهی، تغییر ژنتیک حشرات تغییر یافته در رقابت برای جفت گیری با ماده ها مانند حشرات نر طبیعی بودند. همانطور که در مطالعات گلخانه ای خود نیز نشان داد، مدلهای ریاضی هم نیز نشان میدهد آزادسازی این گونه های تغییر یافته بدون نیاز به استفاده از حشره کش اضافی موجب کنترل جمعیت آفت می‌شود. این آزمایش نشان‌ دهنده‌ ی ظرفیت عظیم این فناوری هیجان انگیز به‌ عنوان روشی بسیار مؤثر برای مدیریت آفات است که میتواند به شیوه‌ های پایدار از نظر محیطی از محصولات زراعی محافظت کند.