基因增强的生物控制可以帮助对抗大型入侵哺乳动物

利用CRISPR的基因组工程为控制外来入侵物种提供了新的解决方案，但其根除有害脊椎动物的效率还有待测试。澳大利亚阿德莱德大学的研究人员在开放获取期刊《新生物》上发表的一项研究证实，基因生物控制可以迅速根除大鼠、老鼠和兔子等动物。而其他动物，如猫和狐狸，则需要更长的时间。

　　

   

   

图:利用基因生物控制方法消灭小鼠和其他入侵性哺乳动物的时间。    

入侵的外来哺乳动物会对当地的动植物造成灾难性的影响，导致物种灭绝，并导致深刻的环境变化。传统的控制方法，如毒饵、诱捕或狩猎，目前还无法大规模应用，这就是为什么研究人员正在寻找替代方法。

基于crispr的基因组工程通常被视为害虫控制的“银弹”。尽管人们对开发这种技术来治疗侵入性哺乳动物如老鼠、大鼠、兔子、野猫和狐狸越来越感兴趣，但到目前为止，研究只集中在老鼠身上。

科学家们一直在思考，基因组编辑技术是否可以帮助灭绝大型哺乳动物，如果可以，需要多长时间。

为了解决这些问题，一组来自阿德莱德大学发达一个数学模型能够在景观尺度上模拟基因驱动对哺乳动物种群的影响。发表在开放获取NeoBiota 他们的研究首次估计了灭绝长寿的哺乳动物所需的时间。

利用CRISPR-Cas9技术，模拟基因驱动依赖于插入y染色体的“分子剪刀”，在减数分裂期间，将x染色体作为目标并在适当的时间切割，这样只有携带精子的y染色体才能发挥作用，并成功地使卵子受精。这样一来，携带这种动力的雄性只会生出同样携带分子剪刀的y染色体的儿子。经过几代之后，雌性会变得越来越稀少，产生的后代也会越来越少;因此，种群规模将会下降。

这种“x -shredder”驱动器已经成功开发并证明可以抑制笼中携带疟疾的蚊子种群，但还没有在哺乳动物中开发出来。该模型显示，X-shredder驱动器有可能实现在景观范围内消灭老鼠、大鼠、兔子、野猫和赤狐的目标，但是消灭它们的成功率和所需时间相差很大。

研究人员调查了X-shredder驱动器消灭每个物种20万个个体的能力。他们总结道:“基于crispr的基因驱动为控制入侵的外来物种提供了新的解决方案，这可能最终将根除工作扩展到整个大陆。”

这种方法可以有效地对付小型害虫，如啮齿动物和兔子。根除小鼠的预期时间为18年，大鼠为19年，兔子为48年，90%的种群抑制时间约为这些时间的一半。

然而，研究结果表明，基因驱动并不是一个万能的解决方案:它们可能对猫和狐狸等较大的物种没有那么大的作用。

“用基因驱动根除野猫的概率和抛硬币一样，是50/50;如果硬币落在右边，大约需要140年才能摆脱它们。狐狸被消灭的概率更高，但等待的时间更长。”

文章标题

Scalability of genetic biocontrols for eradicating invasive alien mammals