“飛蝗蔽空日無(wú)色，野老田中淚垂血”，千百年來(lái)，蝗災(zāi)一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要威脅。
2020年初，4000億只蝗蟲，橫掃非州大陸，進(jìn)犯亞洲，且直逼我國(guó)云南等地。聯(lián)合國(guó)拉響了全球蝗災(zāi)的警報(bào)，多國(guó)進(jìn)入緊急狀態(tài)。
在印度，一小群沙漠蝗蟲平均每天吃掉“相當(dāng)于大約10頭大象、25匹駱駝或2500人的口糧”。
為何蝗蟲為如此兇猛？
我們從基因角度揭開它的“超能力”之謎。蝗蟲基因組大小是人類基因組的兩倍，是迄今破譯的最大動(dòng)物基因組。科研人員發(fā)現(xiàn)，蝗蟲基因組中存在大量的重復(fù)序列；蝗蟲的若蟲與成蟲極為相似，這使它能夠更好的適應(yīng)環(huán)境變化?；认x基因組中含有68個(gè)編碼糖苷鍵轉(zhuǎn)移酶的基因，這類代謝相關(guān)的酶能夠降解水稻、小麥等植物內(nèi)的特定次生代謝物，很可能是蝗蟲“不挑食”的重要原因。
群居的蝗蟲，會(huì)給生態(tài)與農(nóng)業(yè)帶來(lái)滅頂之災(zāi)。借助風(fēng)力，成年蝗蟲可飛行100-150公里/天，比北京到天津的距離還要遠(yuǎn)。與其它測(cè)序昆蟲相比，飛蝗基因組中與能量相關(guān)的許多基因家族發(fā)生了明顯的擴(kuò)增現(xiàn)象，這可能是其具有卓越飛行能力的遺傳基礎(chǔ)。更可怕的是，群居的蝗蟲還會(huì)調(diào)控某些特定基因的表達(dá)，讓自己既難聞?dòng)钟卸荆B兒不吃，助長(zhǎng)了蝗群的氣焰。
面對(duì)已成災(zāi)的飛蝗，我們有什么有效手段呢？
方法一：化學(xué)農(nóng)藥防治。
大量農(nóng)藥的使用會(huì)污染環(huán)境，讓蝗蟲產(chǎn)生抗藥性、還會(huì)殺傷蝗蟲的天敵，副作用頗多。
方法二：鴨子大軍出征巴鐵
“沖呀”“沖鴨”，近期鴨子軍團(tuán)計(jì)劃告一段落。原因是它們雖是戰(zhàn)蝗能手，但只能在低密度蝗蟲種群控制時(shí)發(fā)揮重要作用。此外，群居的蝗蟲遷飛能力強(qiáng)，容易“集體潛逃”。 “是時(shí)候展現(xiàn)真正的實(shí)力了，爾等休要猖狂，吾以其蝗之道還治其蝗之身？”
作為殺蟲界的明星，生物農(nóng)藥具有“選擇性強(qiáng)、對(duì)人畜安全、生態(tài)環(huán)境影響小”等諸多優(yōu)勢(shì)。綠僵菌、白僵菌和微孢子蟲等寄生性病原菌，可在蝗蟲種群內(nèi)形成循環(huán)傳播，最終導(dǎo)致其死亡，堪稱昆蟲界的“冠狀病毒”；還易于通過飛機(jī)大規(guī)模噴灑，達(dá)到快速有效控制蝗災(zāi)的目的。
我國(guó)科學(xué)家通過基因工程技術(shù)改變綠僵菌中單胺氧化酶的表達(dá)，使其在感染蝗蟲后，提高致死率?？茖W(xué)家通過預(yù)測(cè)蝗蟲體內(nèi)51個(gè)潛在的藥物靶點(diǎn)基因，為研發(fā)防治藥物奠定了遺傳基礎(chǔ)。相信，科學(xué)家通過基因工程等技術(shù)的不斷改良，將開發(fā)出更多高效的“生物農(nóng)藥”。
科學(xué)主編：孫國(guó)慶
科學(xué)顧問：涂雄兵
監(jiān)制：戰(zhàn)釗 薛愛紅
策劃：王友華 金赫
文字撰稿：蘇曉峰
編導(dǎo)：金赫 張蕃
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