基于辐射的昆虫不育技术(SIT)成功地抑制了几种昆虫害虫,但其对蚊媒控制的影响有限。相关的不相容昆虫技术(IIT) - 其使用由母系遗传的内共生细菌Wolbachia引起的绝育技术 - 是一种很有前景的替代方法,但是可能会被感染了与释放的雄性相同的Wolbachia菌株的雌性的意外释放破坏。
2019年7月17日,中山大学奚志勇团队在Nature 在线发表题为'Incompatible and sterile insect techniques combined eliminate mosquitoes'的研究论文,该研究结合不兼容和不育昆虫技术(IIT-SIT)可以近乎消除世界上最具侵入性的蚊子物种白纹伊蚊的野外种群。该报告了具有人工三突变Wolbachia感染的白纹伊蚊(称为HC)的产生和表征【通过胚胎显微注射将wPip从其天然蚊子寄主Culex pipiens转移到白纹伊蚊HOU系中,产生了一种适合IIT的内共生感染,产生了具有三突变Wolbachia感染的蚊子系HC(人工转染的wPip以及 原始的wAlbA和wAlbB菌株)】,并证明了其在IIT-SIT组合方法的开放释放田间试验中的用途。
研究表明,在两年的时间内,数百万工厂饲养的不相容的成年HC雄性大量释放使得野生型白纹伊蚊的田间种群几乎被消灭,而没有被释放的HC蚊子替代。这项成功的现场试验证明了联合IIT-SIT在蚊虫病媒控制方面的区域应用的可行性。
最后,华盛顿大学Peter A. Armbruster在Nature在线发表了题为'Tiger mosquitoes tackled in a trial'的点评文章,认为该工作代表了一项重大进步,并展示了一种强有力的新工具在抗击蚊媒传染病方面的潜力。
基于辐射的昆虫不育技术(SIT),其中人工饲养的辐射绝育雄性被释放到田间与野生雌性交配 - 从而阻止它们产生可存活的后代 - 已经成功地抑制了几种具有农业和兽医重要性的害虫的种群。然而,尽管进行了各种试验,SIT尚未被广泛用于对抗蚊子,因为在不降低其交配竞争力和存活率的情况下难以辐射雄性。
表征三突变Wolbachia感染的A. albopictus HC系
一种有前景的替代方法是不相容昆虫技术(IIT),其中释放的雄性被母系遗传的内共生细菌Wolbachia感染,导致与未感染相同Wolbachia菌株的田间雌性的交配,这种现象称为细胞质不相容性。IIT的一个优点是基于Wolbachia的绝育对雄性交配竞争力和存活率几乎没有影响。从历史上看,在一个小规模的试点田间试验中,IIT成功地根除了原发性丝虫病媒介Culex quinquefasciatus。因此,先前的研究已经提出将IIT和SIT结合起来,以便使用低剂量辐射对未从释放的雄性中移除的任何残留雌性进行绝育,而不影响雄性的交配竞争力或存活率。在过去十年中,对IIT的兴趣再次兴起,部分原因是人工转移Wolbachia菌株在蚊子之间转移的能力,以及第一次人工感染Wolbachia的蚊子的小规模田间释放对于IIT最近报道。同时,IIT-SIT的综合方法也在重新考虑和发展,但尚未部署。
田间位置,释放时间表和HC雄性释放的幼虫抑制
全球侵入性蚊子A. albopictus是虫媒病毒的重要载体 - 包括登革热和寨卡病毒 - 使用传统方法控制特别具有挑战性。与其他一些蚊子载体不同,白纹伊蚊对两种天然Wolbachia菌株(wAlbA和wAlbB)进行了超感染,使基于Wolbachia的控制策略的发展变得复杂。先前已将各种Wolbachia菌株人工引入白纹伊蚊,其中包括在其天然双wAlbA / wAlbB感染治愈的蚊子中的wPip,但这些内共生 - 宿主关联不适合IIT-因为它们是致病性- 或者它们的适宜性尚未完全确定。
HC蚊子的释放
在该研究中,研究人员表明结合不兼容和不育昆虫技术(IIT-SIT)可以近乎消除世界上最具侵入性的蚊子物种白纹伊蚊的野外种群。报告了具有人工三突变Wolbachia感染的白纹伊蚊(称为HC)的产生和表征【通过胚胎显微注射将wPip从其天然蚊子寄主Culex pipiens转移到白纹伊蚊HOU系中,产生了一种适合IIT的内共生感染,产生了具有三重Wolbachia感染的蚊子系HC(人工转染的wPip以及 原始的wAlbA和wAlbB菌株)】,并证明了其在IIT-SIT组合方法的开放释放田间试验中的用途。
社区支持和蚊虫叮咬的减少
研究表明,在两年的时间内,数百万工厂饲养的不相容的成年HC雄性大量释放使得野生型白纹伊蚊的田间种群几乎被消灭,而没有被释放的HC蚊子替代。这项成功的现场试验证明了联合IIT-SIT在蚊虫病媒控制方面的区域应用的可行性。
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