研究人员发现了一种新方法，可以精确定位遗传目标，以帮助管理蚊子种群，可能作为传统杀虫剂的替代方案。他们的研究通过繁殖实验考察了物种不相容性的遗传基础。他们将全球传播的主要病毒疾病媒介埃及伊蚊（Ae. aegypti）与其亲缘关系密切的物种马斯卡伦斯蚊（Ae. mascarensis）交配，该物种分布在印度洋。当后代与其中一种亲本交配时，近10% 的个体表现出阻止繁殖的双性特征。
弗吉尼亚理工大学的研究人员开发了一种突破性方法，以识别可用于控制蚊子种群的遗传目标，提供了一种对杀虫剂的潜在替代方案。
他们最近在《通讯生物学》杂志上发布的研究强调了物种不相容性的遗传原因。研究人员对埃及伊蚊这一关键疾病媒介与其姐妹物种马斯卡伦斯蚊进行了杂交实验。观察到大约10%的杂交后代变为双性而无法繁殖。
在他们的调查中，科学家们发现这些双性蚊子的性别鉴定途径存在不规律现象。这些蚊子具有男性的遗传构成，但显示出男性和女性基因表达的组合，导致其外观特征的多样性。
通过更深入了解这些遗传因素，研究人员旨在设计出生产全雄性蚊子种群的方法，这可以通过去除雌性蚊子有效减少蚊子数量。这项研究也可能有助于识别影响雌性蚊子行为的基因，从而为未来的害虫控制策略的发展提供支持。
这项研究的意义对于管理如寨卡和登革热等疾病至关重要，因为改善蚊子控制可以减轻这些病原体的传播。
虽然杀虫剂历史上在管理蚊子数量上有效，但其效率现已下降，并且对生态环境构成风险。
“我们探讨了两种蚊子物种之间的杂交，发现双性个体的性别鉴定途径存在干扰，并识别出特定于每种性别的基因表达，”项目研究人员之一、弗拉林生命科学研究所的昆虫学教授伊戈尔·沙拉霍夫（Igor Sharakhov）表示。“这项研究可以揭示与性别鉴定途径相关的新基因，这些基因可以应用于蚊子控制计划。”
研究团队考察了三个主要方面：
- 双性蚊子的结构和解剖水平，重点关注外部器官和生殖器官
- 与性别鉴定过程相关的基因，特别监测一个关键调节因子和两个产生雄性特异和雌性特异剪接变体的基因
- 这些蚊子的整体基因表达，以区分与性别发育相关的正常和异常基因活动
“我们的发现表明，形态学问题从蛹期开始，在成年个体中，最极端的案例表现为同一个体具有睾丸和卵巢，而在这些物种中非常罕见，”沙拉霍夫解释道。“我们的下一个目标是揭示这些异常的根本原因。”
研究人员观察到，双性蚊子同时表达雄性和雌性变异的性别鉴定基因，导致多样的体征。虽然通常与雌性相关的基因在双性蚊子中适当地表达，但与男性相关的基因在一些雄性生殖组织中的表达呈下降趋势，尽管与睾丸相关的基因保持稳定。
这项研究可以通过揭示与性别鉴定相关的新基因，促进蚊子管理，使得产生全雄性种群成为可能，从而显著减少雌性数量，进而减少媒介种群。此外，识别性别特异性基因可能推动遗传方法的发展，调整野生蚊子种群的特征。
“考虑到双性蚊子具有雄性遗传背景但表现出雌性基因表达，它们为识别影响雌性行为的基因提供了机会，这对于未来的媒介控制方法非常重要，”昆虫学博士后研究员梁江涛（Jiangtao Liang）指出。“双性个体可以作为发现与性别鉴定、性别分化、交配、寻主和吸血行为相关的遗传因素的重要模型。识别与性别鉴定相关的新基因及其扰动将有助于通过针对性别分离的基因修改有效控制疾病媒介。”
通过深化对蚊子遗传学的理解，尤其是在寨卡和登革热等疾病的相关领域，我们可以开发更有效的控制方法，最终减少全球的疾病传播。
