科學也可以如此靠近

想吃大個兒的蝦?讓它們都變成男孩子就好了!


2018年5月01日05時 今日科學 果殼網
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近年,以色列科學家發明了一種新技術,可以用RNA技術調控並改變羅氏沼蝦(Macrobrachium rosenbergii),並產生單一性別的群體。這樣能產生更大的雄性個體提高養殖場的產量,還能用來對付入侵物種以及病蟲害生物防治。

羅氏沼蝦又名泰國蝦。說起泰國蝦,吃貨們就會立即腦補出這些十分適合深夜報社的畫面:

圖片來源:china.com.cn、pchome.com.tw、uutuu.com

好了,擦擦口水,讓我們從美食中回過神來,思考如何提高產量,生產出更大更多的大蝦。泰國蝦是最大的淡水蝦類之一,在六個月之內,雌性能夠長至30-40g,而雄性能達到80-110g。

——等等,你說雄性比雌性大這麼多?那老闆能不能給我全來雄性的!

好吧我們來看看這事兒的可行性如何。泰國蝦性情兇猛,為了防止它們同類相殘(你們住手!放著我來吃!),養殖時密度不能過大。所以對於泰國蝦養殖場來說,全為雄蝦時單次產出顯然更可觀。而且泰國蝦在繁殖過程中需要消耗大量食物。所以沒有雌性的時候,雄蝦能長得更大。

可是事情沒那麼簡單。泰國蝦的雄性性器官分化受到促雄性腺的控制。促雄性腺的效果能夠覆蓋默認的雌性分化,從而產生雄蝦。有研究發現,如果將幼年泰國蝦的促雄性腺摘除,那麼這些蝦將會變成「偽雌蝦」,更奇異的是「她們」與正常雄蝦交配產生的後代將全是雄性。

除了個頭更大之外,這種全是雄性的種群還有一個優勢:控制入侵物種數量。泰國蝦原產於亞洲,在亞洲它們是美味,而在美洲則是入侵物種之一。在自然界中,泰國蝦無法轉換性別,那麼像這種單一雄性的種群就無法自然產生後代。人們可以通過「是否取掉促雄性腺」來控制「偽雌蝦」的比例,從而控制泰國蝦雄性後代的數量。由於不能形成自然繁殖種群,這將降低它們成為入侵物種的危險。

還沒有被做成菜的羅氏沼蝦。圖片來源:wikipedia

但是「把蝦的促雄性腺取掉」可不是什麼容易事,特別是商業化養殖場,把蝦撈起來一隻一隻剪掉雄性腺?別開玩笑了,媽媽還等我回家吃飯呢。

好消息是,近日,科學家發明了一種新技術,可以用分子手段調控泰國蝦的性別。而代替手術刀的則是RNA干擾(RNAi)技術。本·古里安大學的阿米爾·塞集(Amir Sagi)教授和他的同事們最近發現,蝦的促雄性腺能夠產生類胰島素雄激素肽(insulin-like androgenic

peptides,IAGs)。這種物質可以激活了「一系列級使蝦雄性化的基因」。

在此背景下,塞集教授和他的團隊往泰國蝦體內注射特定的基因序列,這種序列暫時結合到靶序列,從而通過酶識別使IAGs的編碼基因沉默。他們觀察到,注射後的蝦表現出性逆轉,變成了「偽雌性」泰國蝦,並且只產生雄性的後代。

「這是RNAi技術首次應用在水產領域。」塞集教授說道,「它也讓我們看到了未來的許多可能。除了提高產量,這項技術也能用來控制其他造成生物入侵的甲殼動物。」他同時補充到,作為一種「可持續的生物控制劑」,這種技術在控制甲殼動物種群數量的同時還能減少一些疾病的傳播(比如釘螺傳播的血吸蟲病),同時保護良田免受破壞。

雖然現在還只能使用注射技術來使特定基因沉默,不過相信未來在科學家的努力下,能通過投食或者其他更加便捷的方式來達到這一目的。(編輯:球藻怪)

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