中国科学家破解“蚊子相亲”之谜,干扰交配,这有助于控制绿色蚊子

北京,上海,1月22日(郑莹莹)蚊子叮咬不仅会散发“红包”(红肿),还会传播疟疾、登革热和其他疾病。1月22日,,由中国科学院分子植物科学卓越与创新中心研究员王思宝领导的研究团队在年发表了一篇题为“昼夜节律基因、光照和环境温度对疟原虫性信息素合成、婚姻、飞行和交配的协调调节”的论文国际顶级学术期刊《科学》。本研究解开了蚊子“求偶”之谜,有助于控制蚊子的交配,左:雄性,右:雌性。照片由中国科学院分子植物科学卓越与创新中心提供

蚊子种类繁多,包括按蚊、伊蚊和库蚊。其中,按蚊又称按蚊,主要在夜间活动,是疟疾的传播媒介

根据王思宝的说法,蚊子不是靠吸血生存的。蚊子通常吮吸花蜜和植物汁。雌蚊吸血产卵,补充营养

夏季黄昏时分,蚊子成群结队,在空中飞翔,交配。这种现象被称为“婚姻飞舞”

雌性蚊子嗜血。这项研究揭示了按蚊群“婚姻飞行”的分子机制和男女求爱的化学通讯奥秘。首先,研究人员对比分析了野外采集的“已婚”和“非已婚”雄性按蚊头部基因的表达,发现雄性按蚊头部两个生物钟核心基因per和Tim的表达显著上调;减少per或Tim的表达可以显著抑制雄性蚊子的“婚姻飞行”,进而降低交配率

进一步研究发现,光照和温度对按蚊“交配”和交配的影响是通过调节per和Tim生物钟基因的表达实现的,揭示了按蚊“交配”和交配的发生是由内源性生物钟、外源性光和温度信号协调的

作为“婚姻飞行”的结局,雄性蚊子求偶雌性蚊子的化学语言“性信息素”以前是一个未解之谜。在本研究中,基因表达谱分析表明,雄性蚊子中desat1基因的表达显著上调。干扰抑制了desat1的表达,也影响了按蚊的“婚姻飞行”和交配行为。进一步的研究表明,desat1的表达受生物钟基因per、Tim和光信号的调控。Desat1参与昆虫表皮碳氢化合物的合成。参与合成的碳氢化合物之一是七烷,它是按蚊性信息素的活性成分,因此揭示了按蚊两性求偶的化学通讯奥秘,以验证per、Tim和desat1是否也能调节冈比亚按蚊的“婚姻飞行”和交配行为,非洲疟疾媒介、王思宝的研究团队、约翰·霍普金斯大学的马塞洛·雅各布斯·洛雷纳教授和国家卫生研究院的乔尔·维加·罗德里格斯与西非布基那法索桑特科学研究所的迪亚巴特·阿卜杜拉耶研究团队合作,在博博迪乌拉索进行了一项室外试验研究,布基纳法索证实了核心昼夜节律基因(per,Tim)和基因desat1在不同按蚊的“婚姻飞行”和交配中具有相同的调节功能

这项研究不仅促进了人们对按蚊“婚姻飞行”和求偶交配发生机制的理解,但也为蚊子绿色防控技术的发展提供了新方法(例如,操纵蚊子“婚姻飞行”来干扰交配或集中诱杀,以及使用“性信息素”为了增强雄性蚊子对雌性蚊子的性吸引力和交配竞争力(野外),这为减少蚊虫控制对化学杀虫剂的依赖,实现未来的药物减少和蚊虫控制提供了新的思路。(完)

来源:中国新闻网

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