埃及伊蚊 “黑檀木” 基因能否成为灭蚊新 “利器”？研究给出答案

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【字体：大中小】 时间：2025年02月26日 来源：Parasites & Vectors 3.0

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　　为解决埃及伊蚊（Aedes aegypti）种群控制中误放雌蚊传播疾病的问题，弗吉尼亚理工大学的研究人员开展了关于利用 “黑檀木”（ebony）基因开发遗传性别品系（GSS）的研究，结果表明该基因突变不适合开发新 GSS，为后续研究指明方向。

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　　在热带和亚热带地区，埃及伊蚊肆意繁衍，它们就像隐藏在暗处的 “小恶魔”，悄无声息地传播着多种病毒，如寨卡病毒、登革热病毒、黄热病病毒和基孔肯雅病毒等，严重威胁着人类的健康。传统的蚊虫控制方法主要依赖杀虫剂，但长期使用杀虫剂导致蚊虫产生抗药性，使得这一方法逐渐失效。

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在这样的困境下，无菌昆虫技术（Sterile Insect Technique，SIT）作为一种环保的蚊虫控制手段，逐渐受到关注。SIT 通过大规模释放不育雄性蚊虫，让它们与野生雌蚊交配，从而减少蚊虫种群数量。然而，在 SIT 的大规模应用中，性别分离和雌蚊消除是两大难题。如果不小心释放了雌蚊，不仅会增加叮咬骚扰，更严重的是可能传播病毒。因此，开发可靠的性别分选系统和遗传性别品系（Genetic Sexing Strain，GSS）至关重要。

弗吉尼亚理工大学的研究人员聚焦于 “黑檀木”（ebony）基因，开展了一项关于利用该基因开发埃及伊蚊 GSS 的研究。相关研究成果发表于Parasites & Vectors期刊。

研究人员为开展此项研究，主要采用了以下关键技术方法：一是基因编辑技术，运用 CRISPR/Cas9 技术对埃及伊蚊的ebony基因进行敲除；二是基因分型技术，通过从蚊子单腿提取基因组 DNA 进行 PCR 扩增和 Sanger 测序，确定突变基因型；三是生物特性评估，对比ebony突变品系与野生型品系在蛹和成虫回收率、雄性性别比、繁殖力等生物学参数上的差异。

研究结果如下：

突变体的获得与表型观察：通过 CRISPR/Cas9 介导的基因编辑，获得了携带 5-bp 缺失的埃及伊蚊ebony基因敲除突变体。在幼虫阶段，突变体呈现出较深的头部和虹吸表型，这与之前研究中描述的表型一致。
基因型与表型的关系：在研究过程中发现，ebony基因突变存在不完全外显和可变表达性。在 G6幼虫筛选时，出现了混合表型，包括乌木色（黑色幼虫头部）、中间型（深棕色幼虫头部）和野生型。G7个体的基因分型显示，野生型表型可出现在所有可能的基因型中，而中间型表型的幼虫可能是杂合子或纯合子，乌木色表型的幼虫总是纯合子。
品系维持的困难：研究人员试图通过选择雄性和雌性纯合子进行杂交，创建一个纯合的 * eb^?* 品系，但均以失败告终。杂交产生的后代要么没有子代，要么卵无法孵化，这表明该突变导致了繁殖力的丧失。
适应性成本评估：对 G5的混合品系进行质量控制测试，结果显示与野生型 LVP 品系相比，混合品系在繁殖力和性别比方面存在显著差异，具有适应性成本。不过，蛹和成虫的回收率没有显著差异。

研究结论和讨论部分指出，虽然ebony基因在昆虫色素沉着中具有重要作用，且在不同昆虫物种中高度保守，但在埃及伊蚊中，该基因突变并不适合用于开发 GSS。其主要原因是突变导致的表型不一致以及纯合突变品系的繁殖力丧失。这一研究结果为后续寻找合适的标记基因用于埃及伊蚊 GSS 的开发提供了重要参考，避免了研究人员在该方向上的盲目探索，推动了埃及伊蚊种群控制研究的进一步发展，有助于开发出更有效的、对环境友好的蚊虫控制策略，从而降低蚊媒疾病的传播风险，保障人类健康。

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