遗传性状的稀释法制造技术

可以通过将对于敏感等位基因，诸如野生型基本纯合的性相容个体引入靶向种群中来抑制或逆转不理想的遗传性状，诸如针对毒素的抗性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及在靶向群体中减少遗传性状的频度或消除遗传性状，诸如杀虫剂抗性的育种策略。人们一直在探索控制害虫，特别是攻击重要收获物的那些或能传播疾病的那些的方法。对于每个发现的消除或抑制害虫的新策略，都会带来这样的问题，即，所述害虫将对于所述策略发展抗性，或产生免疫。例如，来自苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)的CrylAc蛋白质可成功在许多重要的作物中表达，并且当被用作喷雾剂或当被植物本身表达时，其作为杀虫剂是有效的。然而，例如，在菱形斑纹蛾(diamondbackmoth)种群中已经注意到了对Bt毒素抗性的例子。当抗性传播时，不得不寻找控制害虫的备选策略。抗性基因通常赋予选择不利性的水平。如果情况不是如此，那么该基因将正常地在群体中以基本水平存在，一旦毒素的应用变得常见，其将非常迅速的传播。例如，这些基因可通过阻断特定的路径，或通过阻止特定的物质穿过细胞膜来发挥它们的作用。甚至在最基本的水平，当只有一个基因座与抗性有关时，大多数抗性基因显示某种程度的部分或共显性。因此，对于抗性基因是杂合的害虫仍旧显示对毒素的某种抗性，即使是在毒素的低水平上。不是一直都是这种情况，并且例如一些Bt抗性似乎是完全的隐性性状，即，如果所述昆虫对于抗性不是纯合的，那么不存在抗性。因此，抗性的传播经常难于发现，因为仅对于抗性基因是杂合的昆虫在应用杀虫剂的区域将仅显示某些选择优势，并且到纯合子昆虫开始变得常见时，种群的大部分将至少包含一种抗性基因，从而对于抗性种群，效果有效地似乎“到处都有”(out of nowhere)。应用各种策略来使杀虫剂的抗性最小化。常用的策略包括尽量减少应用从而减少对于发展抗性的选择压力；联合应用不同的毒素，以及开发和应用新的杀虫剂，从而不会促进针对任何一种特定杀虫剂的抗性形成；应用高浓度制剂的毒素从而增加对杂合子或弱抗性个体的影响；和在完整的害虫处理体系中应用杀虫剂。其它的减少害虫种群大小的方法，诸如使用常规不育昆虫技术(SIT)还可具有增加近交水平的效果，所述近交可增加纯合抗性基因型出现的速度。与该技术有关的具体问题存在于不育昆虫的适合度或竞争性中，其可低至野生型的十分之一。考虑到相对于野生种群100％的释放的数目，被该项技术消灭的下一代的量可以仅高达50％，因此释放数倍于土著种群的过量数目从而具有显著的效果是必要的。最近，特别是随着Bt农作物的应用，已经开始应用“高剂量”/残遗种保护区(refuge)策略。在该策略中，除Bt植物外，提供非转化的植物的“残遗种保护区”。其目的是促进敏感，或野生型昆虫在残遗种保护区的增殖，从而使敏感基因将持续被促进，并传播到抗性昆虫中以使抗性的发作变弱。所述“高剂量”涉及植物，所述植物提供足够高剂量的Bt毒素以杀死任何对于抗性仅是杂合的昆虫，由此迫使抗性成为隐性性状，即仅有对于抗性基因是纯合的昆虫将存活下来。由饲养在残遗种保护区中的昆虫携带的敏感基因接着用于产生不能存活于高剂量植物的杂合子。高剂量/残遗种保护策略的应用不排除杀虫剂的补充应用，或其它害虫控制方法的应用种群模型显示该策略应大大限制抗性的传播，但将通常只对于其的延缓是有效的。甚至就高达50％的残遗种保护区来说，抗性的完全传播可仅被延缓为少到10年，随后可预期基本或完全的抗性已使毒素无用。此外，最终用户顺应性可能非常难以强迫，因为在其相当多的农作物上应用无害虫控制策略，或次佳(sub-optimal)的方法因此潜在地使其20％或更多的农作物被害虫毁坏，仅是为了能在10年时间内持续应用相同的毒素，这不在农户的直接商业利益中。尽管这种效果可通过应用其它残遗种保护上的杀虫剂得以改善，仍旧存在不是针对植物残遗种保护区的显著吸引。还有应用“非-高剂量/残遗种保护区”策略的可能性，诸如最近提出的关于抗玉米根虫产物的策略，其中一些专家认为合适的残遗种保护区大小应为50％，因为被表达的Bt毒素水平仅杀死约一半的根虫幼虫。因此可以预期任何抗性迅速传播。然而，在很多地区，50％的残遗种保护区不可能被商业接受，其已经导致要求20％的残遗种保护区，这在阻止抗性的传播上有效性可能更低。WO01/39599公开了一种通过释放携带显性致死基因的昆虫来控制害虫，诸如一种昆虫的种群的方法。所述显性致死基因在受控制的条件下是可抑制的，但是在释放后，致死表型得以表达。为了使该RIDL释放持续有效，所述显性致死基因通常是性别特异性的，并通常被选择去杀死所有的雌性后代。然而，随时间推移，抗性或耐受性可出现在任何用在RIDL技术中的具体基因中。目前，一旦抗性开始出现，可进行的最佳方式是延缓抗性的传播，其中仅有的被保证的阻止抗性进一步传播的方法是停止应用毒素，或杀虫剂。存在对于减慢抗性传播和特别是阻止或甚至减少或消除已形成的抗性的另外的方法的明确需要。令人惊奇地，现在已发现，如果害虫有性繁殖，并尤其如果在对抗性没有选择的条件下抗性基因的携带者比野生型的适合度更低，那么简单将野生型引入种群中足以减少或阻止抗性的传播，并且，在足够高的水平上，甚至能够消除已建立的抗性。因此，在第一个方面，本专利技术提供一种在能有性繁殖的非人种群中抑制或逆转非野生型遗传性状的传播的方法，所述性状赋予在杂合或纯合形式中携带该性状的个体的减少水平的适合度，所述方法包括将性相容的个体引入靶向种群中，所述个体对于所述性状的野生型对应物(counterpart)基本上是纯合的。所述方法不同于残遗种保护区的简单应用，因为释放到靶向种群中的个体保证是无或基本无抗性的。相反，通过使用残遗种保护区，没有针对抗性表型的选择，除了其携带的基因型的相对适合度。因此，典型地，携带抗性基因的至少一个拷贝的昆虫的越来越高的水平将形成表征残遗种保护区的种群从而最终抗性将成为标准。相反，本专利技术的方法保证纯的或基本纯的对于敏感基因的纯合个体的流入，由此稀释抗性基因库。关于所述方法的持续应用，携带抗性基因的个体在缺乏选择剂时已减少适合度的水平的简单事实结合抗性等位基因的简单稀释将限制、阻止或甚至逆转抗性的传播。对于抗性基因杂合的个体通常在毒素上比纯合的个体具有更低的适合度，这与大大减少抗性纯合子数目的稀释效应结合，倾向于减少抗性等位基因的总适合度。在没有引入按照本专利技术的另外的野生型的情况下，纯合子的频度大大增加到超过某一点。然而，被引入的野生型稀释杂合子和纯合子，大大阻止纯合子数目的增加，其中在毒素存在(针对纯合子)和在其缺乏(针对野生型)的情况下较少适合的杂合子处于不利地位。该效应不仅由减少等位基因的频度导致，还由通过阻止种群达到哈迪-温伯格平衡所导致。就持续应用该方法而言，释放的个体没有或大部分没有携带抗性等位基因，并因此倾向于在种群中稀释抗性等位基因，特别是纯合抗性个体出现的相对频度的简单事实将限制、阻止或甚至逆转抗性的传播。例如，合适的种群将通常是野生种群，诸如蚊子，但可以是任何合适的种群，在所述种群中理想的是控制非野生型性状的传播，或性状的传播，在所述性状中增加的适合度抉择可用于控制所述性状。例如，种植的植物农作物可以发展异常生长，并且合适花粉的释放可用于消除或减少另外的发病率。所谓“性相容(sexually compatible)”指被引入种群中的个体能够与靶向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在能有性繁殖的非人种群中抑制或逆转非野生型遗传性状的传播的方法，所述方法包括将对于所述性状的野生型对应物基本纯合的性相容个体引入靶向种群中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2003-5-12 0310880.01.一种在能有性繁殖的非人种群中抑制或逆转非野生型遗传性状的传播的方法，所述方法包括将对于所述性状的野生型对应物基本纯合的性相容个体引入靶向种群中。2.按照权利要求1的方法，其中在缺乏对于所述性状的选择条件下，所述性状赋予个体以减少水平的适合度，所述个体以杂合或纯合形式携带所述性状。3.一种在能有性繁殖的非人种群中抑制或逆转遗传性状的传播的方法，所述方法包括将对于所述性状的对应物基本纯合的性相容个体引入靶向种群中，不同于在对于所述性状的选择条件下，与对于所述对应物纯合的个体比较，所述性状赋予以杂合或纯合形式或两者形式携带该性状的个体减少水平的适合度。4.一种在能有性繁殖的非人种群中抑制或逆转遗传性状的传播的方法，所述方法包括将对于所述性状的对应物基本纯合的性相容个体引入靶向种群中，其中被释放到靶向种群中的个体携带第二性状，其是显性致死的或其在至少一个随后的世代中导致减少的平均适合度。5.按照权利要求4的方法，其中与所述第二性状关联的所述平均适合度对于紧接着的随后的世代不是0。6.按照权利要求4或5的方法，其中所述第二性状赋予至少部分个体减少水平的适合度，所述个体以杂合或纯合形式携带该性状。7.一种在能有性繁殖的非人种群中抑制或逆转非野生型遗传性状的传播的方法，所述方法包括将对于所述性状的野生型对应物基本纯合的性相容个体引入靶向种群中，其中被释放到靶向种群中的个体携带第二性状，其是显性致死的或其在至少一个随后的世代中导致的减少的平均适合度。8.按照权利要求4-7任一项的方法，其中所述第二性状与所述对应物基本上不连接。9.按照权利要求4-8任一项的方法，其中所述第二性状通过其遗传抑制物的方式是可抑制的，从而阻止或减少所述性状在携带一个或两个拷贝的所述抑制物的个体中的表达，并且其中被引入的个体对于所述第二性状和所述抑制物都是纯合的。10.按照权利要求9的方法，其中所述抑制物基本上与所述第二性状不连接。11.按照权利要求9或10的方法，其中所述抑制物与待抑制或逆转的所述性状的对应物连接。12.按照权利要求4-11任一项的方法，其中所述第二性状在其许可情形下充当显性致死因子。13.按照权利要求4-12任一项的方法，其中所述第二性状对于雌性是选择性的。14.按照前述权利要求任一项的方法，其中在毒素存在情况下，通过与纯合子的比较，待抑制或逆转的所述性状的杂合形式具有相关减少水平的适合度，其中所述性状对于所述毒素是抗性的。15.按照前述权利要求任一项的方法，其中非人种群是昆虫种群。16.按照前述权利要求任一项的方法，其中所述种群的成员选自由下列组成的组中Australian sheep blowfly(Lucilia cuprina)New world screwworm(Cochliomyia hominivorax)Old world screwworm(Chrysomya bezziana)Tsetse fly(Glossina spp)Stable Fly(Stomoxys calcitrans)Face Fly(Musca autumnalis)其它家蝇属种类(例如Musca domestica)Horn Fly(Haematoba irritans)Asian tiger mosquito(Aedes albopictus)yellow fever mosquito(Aedes aegypti)按蚊，例如(Anopheles gambiae，Anopheles stephensi，Anopheles funestus，Anopheles arabiensis，Anopheles dirus，Anopheles albimanus)疾病的其它蚊载体，例如(Culex pipiens，Culex quinquefasciatus)日本甲虫(日本金龟子(Popilla japonica))white-fringed beetle(Graphognatus spp)Boll weevil(墨西哥棉铃象(Anthonomous grandis))玉米根虫西部(Diabrotica virgifera virgifera)，北部(Diabrotica barberi)，南部(Diabrotica undecimpunctata howardi)和墨西哥(D.virgiferazeae)Red Palm Weevil(亚洲棕榈象(Rhynchophorus ferrugineus))Sweet potato Weevils(Cylas formicarius，eucepes postfasciatus)Colorado beetle(马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata))Pine Shoot Beetle(纵坑切梢小蠹(Tomicus piniperda))Mahogany Shoot Borer(Hypsipyla robusta)Flour Beetle(杂拟谷盗(Tribolium confusum))Pea Weevil(豌豆象(Bruchus pi...

【专利技术属性】
技术研发人员：L阿尔菲，
申请(专利权)人：奥西泰克有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]