[0001] 本发明涉及用于昆虫的条件致死性表达系统、它们的用途、以及采用以其转化的昆虫进行种群控制的方法。

[0002] 在野外控制昆虫种群的重要方法涉及辐射不育昆虫技术(SIT)，其用作环境友好的昆虫控制方法，包括大量饲养蝇并通过辐射让雄性不育。但是，与其它的控制方法相比时，SIT并非在所有区域都是有效或者经济上可行的，并且该辐射SIT计划的成功依赖于经辐射的蝇与雄性的野外种群具有类似的行为模式。这种SIT方法的更多限制为在蛹期分离雄性和雌性。所希望的是仅释放雄性昆虫，因为释放雌性昆虫可能在释放区域导致更大的作物损失。尤其是，该分离涉及劳动密集的和耗时的昆虫手工分选。

[0003] 备选的方法曾是引入温度敏感致死(TSL)定性品系，借此地中海实蝇中自发突变的染色体易位使得能进行温度敏感的分离(Caceres 2002)；这种经转化的种系在除去雌性方面是99％有效(Mumford 2012)。但是，已证实TSL品系高度不稳定，并由此在大量饲养的设施中需要费力的和昂贵的滤器聚居地设置(expensive filter colony set-up)(Caceres 2002)。

[0004] 另外的控制方法是使用引入昆虫基因组中的可阻遏、显性、致死基因系统。对这种方法的进一步改进曾是使用雌性特异的可阻遏、显性、致死基因系统。这些系统提供了不存在阻遏物时致死基因产物的雌性特异性表达。开发了两组分系统，其中反式激活因子基因产物通过激活致死基因的启动子用作致死基因的反式激活因子。通过提供阻止反式激活因子基因产物对致死基因的启动子的作用的阻遏物，该系统是可阻遏的。

[0005] 在这种雌性特异的、可阻遏、显性、致死基因系统的后来发展中，提供待表达的单个基因，该基因产物既为该基因的反式激活因子，也为致死基因产物，由此产生了导致转基因昆虫死亡的正反馈回路。

[0006] Gong等公开了带有四环素反式激活因子(tTA)的地中海实蝇品系，其在杂合后代的早期发育阶段导致致死性，但对亲本转基因昆虫的存活几乎无影响。在该系统中，tTA即是反式激活因子，也是致死的，由于高水平的tTA被认为是对细胞有害的。实际上，tTA经修饰以优化在昆虫中的表达，这种变体称为tTAV。但是，该文献公开了一些昆虫逃脱了tTAV的致死效应，并且对该致死效应分子的生化抗性的可能性可能为该系统的缺点。其还公开了发育中的更早致死性是优选的。

[0007] Fu等公开了采用tTA和Cctra的地中海实蝇(C.capitata)中雌性特异的自杀基因系统。插入tTA的Cctra导致tTA转录本在雄性剪接变体中的中断，但在雌性剪接变体中不中断(图1)。此前，曾缺乏对能够在早期发育阶段赋予雌性特异表达的基因表达系统的表征。Fu等的该系统提供了这种在早期发育阶段的雌性特异表达。在Gong等的正反馈回路中该Cctra雌性特异内含子插入该tTAV编码区，这提供了雌性特异的致死性。

[0008] 但是，Fu等获得的数据表明，致死性发生在发育的晚幼虫期/早蛹期，并且大部分的昆虫种系不是100％外显的。Fu等还公开了该系统的潜在困难为响应容量的饱和。调节可变剪接的因子被认为是相对短缺的，所以如果产生了太多的前体mRNA，则可变剪接途径可能饱和。为了雌性特异的正反馈系统为致死性的，必须产生大量的tTAV，所以需要高水平的F1型(雌性类型的)剪接。另一问题是低效率，由于相当比例的前体mRNA在雌性中以雄性形式(M1和M2)加工；这些不产生功能性蛋白，所以相对于非性别特异构建体趋于减弱致死性。

[0009] 因此，希望提供改进的雌性特异的、可阻遏、显性、致死基因系统，比之前看到的更早的发育中致死效应发作，优选具有改进的外显率，并优选具有减弱的生化抗性。另外期望的改进为一旦该系统插入宿主基因组后增加的稳定性。