導讀：養蜂人們正絕望地和蜂群崩潰綜合癥戰斗。蜂群崩潰綜合癥是一種復雜的疾病,殺死了大量蜜蜂,也可能最終會對人類造成重大影響。孟山都等公司正在研究RNA干擾技術,用來對抗殺死蜜蜂的螨蟲。

    養蜂人們正絕望地和蜂群崩潰綜合癥(colony collapse disorder)戰斗。蜂群崩潰綜合癥是一種復雜的疾病,殺死了大量蜜蜂,也可能最終會對人類造成重大影響。因為大量人類消費的食物是依靠蜜蜂傳粉的。
    RNA分子也許能成為對抗寄生蟲的新武器。這些RNA可以擾亂寄生蟲的基因表達,殺死寄生蟲。孟山都和其他公司正在開發通過這種方法殺死寄生蟲(以蜜蜂為食的螨蟲)的分子。
    如果這種殺手分子被證實有效,并獲得監管部門的許可,將會給養蜂人提供一個喘息的機會。過去幾年,蜂群以驚人的速度死亡,這種現象有很多原因。
    當養蜂人在與營養不良、殺蟲劑、病毒和蜂巢中其他問題斗爭時,他們還面對一個非常普遍的問題：瓦螨(Varroa mite)。瓦螨是一種節肢動物,吸食發育中的蜜蜂幼蟲的血液。
    “蜂箱能在很多不利因素的猛攻下存活下來,但卻無法抵御瓦螨的攻擊,”蘇格蘭阿伯丁大學(University of Aberdeen)的分子生物學家阿蘭.鮑曼(Alan Bowman)說,他正研究通過基因沉默的方法控制害蟲。
    瓦螨會阻礙蜜蜂幼蟲的發育,傳播病毒,還會通過感染增加蜜蜂感染病毒后的死亡率。“蜜蜂即使攜帶了病毒也能正常生存,但是被瓦螨寄生以后,病毒會變得致命,”鮑曼說。當瓦螨開始入侵蜂箱后,如果養蜂人不采取積極措施控制病情,整個蜂箱的蜜蜂會在兩到四年內全部死亡。
    養蜂人可以使用針對螨蟲的殺蟲劑,但是“殺螨劑的種類很有限,所以一直存在螨蟲對其產生抗性的擔憂,”湯姆.林德勒(Tom Rinderer)說。他在美國農業部研究服務院(U.S. Department of Agriculture Research Service)領導蜜蜂遺傳學研究。
    而且,新的殺螨劑很難研制,一個原因是螨蟲和蜜蜂在生物進化樹上位置相近。“因為螨蟲和蜜蜂相對較近的親緣關系,化學公司很難開發出殺蟲劑。”鮑曼說。
    RNA干擾技術應該可以更精準,更有效地殺死螨蟲。植物和動物在天然防御病毒的過程中產生RNA干擾,還可以應對可能進入自己基因組的危險DNA片段。
    根據核苷酸序列,干擾RNA可以發出信號,摧毀特定的基因產物,所以它提供了物種特性的自我摧毀信號。最近幾年,生物學家已經開始研究利用這一過程關閉人體中的有害基因,控制農業作物上的害蟲。控制農業動物寄生蟲也許會是這一技術的新應用。
    2011年,孟山都這家生產殺蟲劑和轉基因種子的公司收購了以色列公司Beeologics。Beeologics當時已經發明了一種只要給蜜蜂喂糖水就能應用的RNA干擾技術。只要合理設計干擾RNA的序列,這項技術對蜜蜂幼蟲無害。但是當害蟲攝入干擾RNA會啟動自我毀滅信號。
    RNA干擾技術不會遺傳給下一代。“它的效果很短：這不是轉基因技術,”鮑曼說。
    孟山都表示,通過對螨蟲十分重要的基因,已經鑒定出幾種可供研究的自我摧毀啟動器。“繁殖基因、產卵基因,或者僅僅是管家基因都可以成為很好的標靶,只要它們和蜜蜂的序列有足夠明顯的差異。”孟山都的研究人員格萊格.海克(Greg Heck)說。
    鮑曼表示,RNA干擾的優美支出在于它的特異性--雙鏈RNA中的和核苷酸必須和標靶基因產物準確對應,這樣才能讓基因沉默出現。研究人員已經測序了蜜蜂的全基因組和螨蟲的部分基因組,所以找到理想標靶的工作不會太困難,海克說。
    其他公司也在研究RNA干擾技術,作為保護蜜蜂不受螨蟲侵害的方法。蜜蜂健康公司Vita位于倫敦城外。這家公司最近和鮑曼所在的阿伯丁大學,以及英國國家蜜蜂單位(U.K.’s National Bee Unit)合作,研發自己的基因沉默技術。
    蜜蜂專家看到了這項技術的前景。“現在還沒獲得很大的成功,但是概念已經得到了驗證,”林德勒說。他所在的美國農業部研究團隊正在用一種經典的遺傳方法對抗瓦螨：找到并培育出更加抗害蟲的蜜蜂種類,有時候僅僅因為有些蜜蜂幼蟲能在感染螨蟲的蜂房里存活下來。
    也許局部RNA干擾的特異性和精確性可以應用于其他農業問題,包括讓已對孟山都除草劑產生抗性的雜草再次對除草劑敏感,海克說。
    接下里的主要挑戰是管理機構對基因沉默技術反應的不確定性。“所有想要使用雙鏈RNA技術的人都在等待觀望管理機構的許可范圍,”鮑曼說。“這項技術還沒有先例。”