Dùng sâu keo mùa thu đực chuyển gen để tiêu diệt con cái

Lạc quan với phương pháp mới

Các chuyên gia của Oxitec đang thả sâu keo biến đổi gen đực để tiêu diệt sâu cái trên ruộng ngô thử nghiệm ở Brazil. Ảnh: Oxitec

Thông tin khoa học đầy lạc quan này vừa được đăng tải trên tờ Newscientist hôm nay. Theo đó, các nhà khoa học đã sử dụng sâu keo mùa thu đực được biến đổi gen để quét sạch các quần thể sâu hại hoang dã nguy hiểm trên các cánh đồng ngô ở bang São Paulo, Brazil.

Đây cũng là cuộc thử nghiệm thực địa đầu tiên về một chuyên môn hoàn toàn mới mẻ nhằm kiểm soát sâu bệnh nguy hiểm chuyên hại ngô và nhiều loại cây trồng, mùa màng khác.

Oxitec, đơn vị đã tạo ra con sâu keo mùa thu đực biến đổi gen (GM) có trụ sở tại Anh cho biết, thử nghiệm đầu tiên đã thành công và hiện đang được mở rộng thêm.

Sâu keo mùa thu (tên khoa học là Spodoptera ridgiperda) hay còn gọi là sâu lính (armyworms) trong thực tế là một loại sâu bướm. Sở dĩ chúng có được biệt danh này vì đặc tính sinh sôi rất nhanh và có khả năng tàn phá rất nhiều loại cây trồng. Ước tính một bầy sâu keo mùa thu có thể phá nát, xóa sổ tất cả những gì có màu xanh xung quanh, từ đồng cỏ đến các loại cây trồng khác chỉ trong vòng vài ngày.

Sâu keo mùa thu có nguồn gốc từ châu Mỹ Latin, tuy nhiên trong những năm gần đây chúng đã xuất hiện trên khắp châu Phi, châu Á và cả Australia, làm giảm năng suất thu hoạch mùa màng tới 50 phần trăm.

Các chiến lược quản lý sâu bệnh và dịch hại thông thường thường tại nhiều nơi cho thấy đã không hoạt động hiệu quả do một số chủng sâu keo mùa thu biến thể có khả năng kháng lại cao đối với nhiều loại thuốc trừ sâu.

Neil Morrison, nhà khoa học của hãng Oxitec cho biết: “Từ lâu đã có rất nhiều sự quan tâm đến các giải pháp mới đối với loài sâu bệnh gây hại nguy hiểm này. Đặc biệt là những người nông dân trồng trọt ở nhiều nơi đang chật vật để kiểm soát nó thông qua nhiều biện pháp khác nhau nhưng chưa mấy hiệu quả”.

Trước áp lực này cũng như xu hướng giảm thiểu sử dụng các loại thuốc trừ sâu hóa học, dễ bị ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe, Oxitec đã đưa ra giải pháp khoa học mới là chỉnh sửa gen để con cái chỉ có thể sống sót khi mang một loại hóa chất cụ thể. Nói cách khác, các nhà khoa học đã dùng con đực mang một mã gen đặc biệt để giết tất cả những con cái trong tự nhiên.

Sâu keo mùa thu gây hại trên hầu hết các loại cây trồng. Ảnh: Getty

Khi thả những con sâu keo mùa thu đực đã biến đổi gen, chúng sẽ giao phối với những con cái hoang dã sẽ chỉ có những con đực sống sót. Công nghệ này không giống như thuốc trừ sâu là không có giống loài nào khác xung quanh bị hại, đặc biệt là các loài thiên địch có ích.

Oxitec đã đặt biệt danh cho những con sâu keo mùa thu đực biến đổi gen này là “những con sâu bọ thân thiện” vì đã khiến cho những quần thể sâu cái nhanh chóng biến mất khỏi môi trường tự nhiên. Nếu số lượng lớn các con sâu keo mùa thu đực GM được tung ra thị trường, những con sâu cái hoang dã sẽ sớm bị tiêu diệt không thể sinh sôi để gây hại mùa màng.

Ông Morrison cho biết, các thử nghiệm trong thời gian tới sẽ xem xét sâu hơn nữa về tính hiệu quả bởi thử nghiệm ban đầu tại trang trại hiện mới chỉ nhằm mục đích kiểm tra xem những con sâu keo mùa thu đực được tung ra thực địa có hoạt động đúng như dự đoán hay không.

“Ví dụ, liệu chúng có ngừng hoạt động, hoặc mã gen tự giới hạn có thể biến mất khỏi môi trường hay không?”, ông Morrison chia sẻ thêm.

Hiện phương pháp dùng sâu keo để diệt sâu keo này đã được phê duyệt thử nghiệm trên diện rộng ở Brazil mà không gặp bất kỳ cản trở nào, bởi tính thân thiện với môi trường và vô hại.

Được biết hãng Oxitec cũng đã và đang tiến hành thử nghiệm công nghệ tương tự trên một loại muỗi mang tên “Friendly ™ Aedes aegypti ” để ngăn chặn những căn bệnh tương tự như virus Zika và sốt xuất huyết đang bùng phát. Trước đó, vào ngày 8 tháng 3 vừa qua, hãng này đã đón nhận được các khoản đầu tư cho các sáng kiến ​​thí điểm ở California và Florida (Mỹ).

Đặc điểm chính
Theo tính toán năm 2018 của Tổ chức Nông lương Liên Hợp quốc (FAO), có tới 17,7 triệu tấn ngô bị mất hàng năm do sâu keo mùa thu. Chỉ tính riêng ở châu Phi - con số này đủ nuôi hàng chục triệu người và thiệt hại kinh tế trung bình là 4,6 tỷ USD.
Sâu keo mùa thu là một loài trong bộ Lepidoptera và là một trong những loài thuộc họ sâu bướm được phân biệt theo giai đoạn sống của ấu trùng. Thuật ngữ "sâu quân đội" hay “sâu lính” có thể đề cập đến một số loài, thường mô tả hành vi xâm lấn quy mô lớn ở giai đoạn ấu trùng của loài này.

Nó được coi là dịch hại nguy hiểm và có thể gây hại và phá hủy nhiều loại cây trồng, gây thiệt hại lớn về kinh tế. Tên khoa học của nó có nguồn gốc từ leftgiperda, tiếng Latinh có nghĩa là trái cây bị mất, được đặt tên vì khả năng phá hoại mùa màng của loài này. Những năm gần đây, loài này có xu hướng biến đổi để tránh bị tiêu diệt, nên nó dường như đang phân chia thành hai loài hiện nay. Ngoài ra có một đặc điểm đáng chú ý khác của ấu trùng là chúng thường xuyên ăn thịt đồng loại khi đói, hết thức ăn xung quanh.

Các đợt bùng phát của sâu keo mùa thu trên thực tế thường xảy ra vào đầu mùa hè, tại Mỹ ghi nhận sâu keo mùa thu gây hại nhiều nhất vào cuối mùa hè ở miền nam và đầu mùa thu ở các khu vực miền bắc.

Vòng đời của sâu keo mùa thu là khoảng 30 ngày vào mùa hè và 60 ngày trong mùa xuân và mùa thu. Riêng trong mùa đông, vòng đời của những con sâu bướm này kéo dài khoảng 80 đến 90 ngày. Số lượng thế hệ một con bướm đêm sẽ có trong một năm thay đổi tùy theo khí hậu, nhưng trong vòng đời của mình, mỗi con cái thường sẽ đẻ khoảng 1.500 trứng.

Những con trưởng thành có khả năng bay quãng đường dài. Ghi nhận những con bướm đêm có thể di cư từ Mỹ đến tận miền nam Canada trong những tháng ấm áp. Tốc độ di cư của chúng rất nhanh, ước tính khoảng 300 dặm (483 km) mỗi thế hệ do được hỗ trợ bởi sự chuyển động của gió hay các điều kiện thời tiết.