基因育种为蚊虫种群控制提供了新方法

弗吉尼亚理工大学的研究人员发现了一种新的方法来识别可用于控制蚊子种群的遗传靶标，这可能为杀虫剂提供替代品

他们的研究发表在《通讯生物学》上，重点研究了物种不相容的遗传基础。他们从印度洋杂交了埃及伊蚊（一种主要的全球虫媒病毒病媒）和它的兄弟物种马斯卡雷斯伊蚊。当后代与父母一方杂交时，大约10%的后代变成双性人，无法繁殖

研究人员发现了这些双性蚊子性别决定途径的异常。他们发现，这些蚊子是遗传雄性，但同时表达雄性和雌性基因，导致身体特征混合

通过了解这些遗传因素，他们希望制定策略来创造全雄性蚊子种群，这可以通过消灭雌性蚊子来帮助控制蚊子数量。这项研究还可以帮助确定影响雌性蚊子行为的基因，为未来的病媒控制方法提供帮助

这些发现对于控制寨卡病毒和登革热等疾病具有重要意义，因为更好的蚊子控制可以减少这些疾病的传播

尽管过去杀虫剂在控制蚊子数量方面相对有效，但现在正在对其进行重新评估，因为它们的有效性显著降低，并且对生态不友好

“我们研究了两种蚊子的杂交，发现双性人破坏了性别决定途径，并确定了性别特异性基因表达，”该项目的研究人员之一、昆虫学教授、Fralin生命科学研究所的附属教员Igor Sharakhov说。“这项研究可以帮助确定可用于蚊子控制策略的新的性别决定途径基因。”

研究人员在他们的研究中研究了三个领域：

这些间体的形态和解剖水平，包括外部和内部器官，尤其是生殖器性别决定途径中涉及的基因，特别是三个基因：一个主调节因子用于观察其是否表达，另外两个基因用于产生雄性特异性和雌性特异性剪接变异体。Sharakhov说：“大多数严重病例在一个人身上同时有睾丸和卵巢，这对这些物种来说非常罕见。”。“现在我们想了解是什么导致了这些异常。”

研究人员发现，双性蚊子表达了性别决定基因的雄性和雌性变体，导致了混合形态。虽然雌性偏向基因在双性人中正常表达，但雄性偏向基因在某些雄性生殖部位的表达降低，尽管睾丸相关基因仍保持在正常水平

这项研究可以通过识别新的性别决定途径基因来创建全雄性种群，从而消除雌性并减少媒介数量，从而帮助控制蚊子。此外，性别特异性基因的鉴定可以帮助开发遗传结构来操纵野生种群的性状

昆虫学博士后梁江涛说：“由于双性人在基因上是男性，但表达女性转录本，它提供了一个识别影响女性行为的基因的系统，这对未来的媒介控制策略很有用。”

“间体可以作为发现蚊子性别决定、性别分化、交配、寻找宿主和吸血行为中涉及的遗传因素的有价值的模型。在蚊子中发现新的性别决定途径基因及其破坏将有助于通过基于性别分离的基因操作有效控制病媒。”

对于寨卡病毒和登革热等疾病，了解蚊子遗传学可以带来更好的控制方法，减少疾病在世界各地的传播 More information: Jiangtao Liang et al, Hybridization between Aedes aegypti and Aedes mascarensis mosquitoes leads to disruption of male sex determination, Communications Biology (2024). DOI: 10.1038/s42003-024-06560-4

Journal information: Communications Biology