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基于光学显微镜与宏条形码技术揭示泰国那空是贪玛叻地区埃及伊蚊幼虫肠道及孳生地微藻多样性及其生物防控潜力
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月08日 来源:Metabarcoding & Metagenomics
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针对埃及伊蚊(Ae. aegypti)传播登革热等疾病的防控难题,泰国朱拉隆功大学团队通过光学显微镜与23S rDNA宏条形码技术,首次系统解析了幼虫肠道与孳生地微藻群落特征。研究发现幼虫可摄食几乎所有栖息地微藻,鉴定出27个藻属(含Tetradesmus、Leptolyngbya等核心类群),为开发基于微藻的生态友好型幼虫控制策略提供关键物种库。
在热带地区,埃及伊蚊(Aedes aegypti)如同一个隐形的杀手,通过传播登革热、基孔肯雅热和寨卡病毒,每年导致数百万人感染。传统化学杀虫剂的长期使用不仅引发蚊虫抗药性,更带来神经毒性、癌症等健康隐患。面对这一全球公共卫生挑战,科学家将目光投向自然界——微藻,这类既能作为蚊虫营养源又可能蕴含杀虫活性的微小生物,或将成为新一代绿色防控利器。
泰国朱拉隆功大学医学院寄生虫学系的研究团队选择登革热高发区那空是贪玛叻府,展开了一项开创性研究。他们首次采用光学显微镜与23S rRNA宏条形码(Metabarcoding)双轨技术,系统解析埃及伊蚊幼虫肠道及其孳生地水体的微藻群落特征,相关成果发表在《Metabarcoding》期刊。
研究团队从三个典型社区采集幼虫及水体样本,通过离心富集和肠道解剖获取微藻样本。关键技术包括:形态学鉴定(基于Bold’s Basal Medium培养和显微观察)、23S rDNA扩增子测序(使用p23StV_f1/p23SrV_r1引物)、生物信息学分析(QIIME 2平台进行ASV聚类和α/β多样性计算)。
温度与pH特征
孳生地水温25.6-33.5°C、pH 6.98-8.34,符合蚊藻共生环境需求。
形态学鉴定结果
镜下观察到Ankistrodesmus(锚藻)、Eudorina(空球藻)等10属,呈现单细胞、群体和丝状体等多态性。
宏条形码分析
23S测序揭示25个藻属和Achnanthales硅藻目,其中Tetradesmus(四鞭藻)和Leptolyngbya(细鞘丝藻)在所有样本中100%存在。Top5优势属还包括Nannochloropsis(微拟球藻)、Parachlorella(副小球藻)和Monoraphidium(单针藻)。
群落相似性
Spearman相关性分析显示幼虫肠道与水体藻类组成高度匹配(ρ=0.84, P<0.001),α多样性指数(Chao1=23.5-267.48)和β多样性(PERMANOVA P=0.99)均无显著差异,证实幼虫广谱摄食特性。
讨论与意义
该研究首次建立泰国埃及伊蚊幼虫-微藻互作数据库,发现四鞭藻和细鞘丝藻作为核心类群的生态优势。特别值得注意的是,文献记载微拟球藻(Nannochloropsis)对致倦库蚊具有7天内100%杀灭效果,而单针藻(Monoraphidium)可延迟伊蚊发育周期,这些发现为靶向藻种筛选提供直接依据。研究建议后续可聚焦三类应用策略:利用产毒藻株制备缓释制剂、通过可食用藻类递送RNAi杀虫分子、以及开发藻源产卵引诱剂。
这项研究不仅填补了热带地区病媒生物-微藻互作研究的空白,更为破解化学杀虫剂困局提供了全新的生物解决方案。正如作者所言:"理解这些微小光合生物与致命蚊虫的生态联系,或许是人类赢得这场公共卫生战役的关键转折点。"
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