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Nature:科学家成功消灭广州两个岛屿上最致命的蚊子

来源:本站原创 2019-08-23 09:19

2019年8月23日讯 /生物谷BIOON /——在中国广州的两个岛屿上,研究人员几乎消灭了世界上最具侵略性的蚊子种群--亚洲虎蚊(白纹伊蚊)。

他们首次在实地试验中使用了两种有前途的控制技术,将白纹伊蚊的种群数量减少了94%。近日发表在《Nature》杂志上的这一双管齐下的方法,将亚洲虎蚊雌蚊的绝育与雄性虎蚊的感染结合了起来。

华盛顿特区乔治敦大学(Georgetown University)的蚊子生态学家Peter Armbruster说,这是迄今为止最成功的消灭白纹伊蚊的试验之一。Armbruster为这项研究撰写了一篇评论文章。他说,与杀虫剂等其它控制方法同时使用,这种双重方法可能是一种非常有力的工具。

图片来源:http://cn.bing.com

控制的问题

以往的研究表明,用x射线使螺杆虫(人耳蜗虫)等大量雄性害虫绝育,然后将其释放到目标区域,可以减少野生害虫种群的规模。但这是一种低效的控制蚊子的方法,因为即使受辐射的雄性蚊子仍然可以交配,它们也不如未受辐射的雄性蚊子成功。

在另一种方法中,工作人员用沃尔巴克氏菌感染实验室蚊子,沃尔巴克氏菌自然存在于几种昆虫中,包括白纹伊蚊。当感染了某种沃尔巴克氏菌组合的雄性蚊子与携带不同组合的野生雌性蚊子交配时,这种昆虫就不能繁殖后代。

但这项研究的负责人、密歇根州立大学东兰辛分校的医学昆虫学家Zhiyong Xi说,关键是只有感染了这种特定组合的雄性蚊子才会被放归野外。如果携带这些毒株的雌性也被释放,它们可以与携带相同沃尔巴克氏鸡尾酒的雄性交配并繁殖后代。它们的后代最终可能会取代当地的蚊子种群,使依赖沃尔巴克氏菌感染的控制方法变得更加困难。

为了防止这种情况发生,为了控制蚊子数量而饲养大量蚊子的设施通常会根据蚊子的大小差异,机械地将雄性蚊子和雌性蚊子分开。但是这个过程并不完美,Xi说,所以工作人员必须做第二步,手工筛选来清除雌性蚊子。这是一项乏味而耗时的工作,限制了可释放的蚊子总数。因此,Xi和他的团队开始消除这个过程的需要。

规模问题

白纹伊蚊的野生种群自然感染了两种沃尔巴克氏菌。研究人员用第三种沃尔巴克氏细菌感染野生蚊子,在实验室培育出三种变异细菌的蚊子群落。然后,研究小组将蚊子暴露在低水平的辐射下,这种辐射会使雌性不育,但只会在一定程度上降低雄性的交配能力。

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在2016年和2017年蚊子繁殖高峰期,研究人员每周在广州(中国登革热传播率最高的城市)一条河中的两个岛屿上的居民区释放蚊子:每公顷16万多只。

他们的希望是,这将大大减少蚊子的数量,因为野生雌蚊与经过改造的雄蚊交配,以及野生雄蚊与不育的实验室雌蚊交配,都不会产生后代。研究小组追踪了成年雌蚊的数量下降,因为它们是叮咬人类并传播疾病的蚊子。正如预期的那样,野生成年雌性的平均数量在2016年下降了83%,2017年下降了94%。

"这令人印象深刻,"位于列克星敦的肯塔基大学医学昆虫学家Stephen Dobson说。

Dobson说,目前控制白纹伊蚊的策略--包括喷洒杀虫剂和移除白纹伊蚊产卵的装满水的容器--是无效的。他补充说,这种蚊子在隐蔽的地方产卵,这些地方很难监测,而且往往对常见的杀虫剂产生抗药性。"像本文所描述的这样的新工具是非常有用的,"他说。

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但是澳大利亚QIMR伯格霍夫医学研究所(QIMR Berghofer Medical Research Institute)分子生态学家Gordana Ra?i?表示,将该技术扩大到针对大区域的有效公共卫生策略仍然是一个挑战。

Ra?i?说基于沃尔巴克氏体的方法是有前途的策略,她希望开发和测试这些工具将有助于减少蚊媒疾病的发病率。她说:"我们生活在一个非常令人兴奋的控制蚊子的时代。"(生物谷Bioon.com)

参考资料:

【1】Giorgia Guglielmi . World's most invasive mosquito nearly eradicated from two islands in China. Nature. doi: 10.1038/d41586-019-02160-z

【2】Zheng, X. et al. Incompatible and sterile insect techniques combined eliminate mosquitoes, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1407-9

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