解放日報(bào)?上觀新聞報(bào)道：究竟誰是世界上最致命的動物？豺狼虎豹，每年致死不足百人，而由按蚊傳播的瘧疾每年奪走約50萬人生命，全球每年仍有2-3億新發(fā)瘧疾病例。青蒿素是當(dāng)下治療瘧疾的最有效手段，但抗青蒿素的“超級瘧疾”已在東南亞蔓延，屠呦呦早在2019年就發(fā)出警示：一旦瘧原蟲對青蒿素聯(lián)合療法產(chǎn)生抗藥性，瘧疾將無藥可治。

　　除了“治”，有無“防”的手段呢？雌蚊受精后一般余生不再交配，這為向大自然釋放“不具有繁殖能力的雄蚊”來控制蚊蟲數(shù)量提供了獨(dú)特優(yōu)勢。然而，人們對于雄蚊求偶交配行為的機(jī)理一直都不清楚。2021年1月22日，中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心王四寶研究員領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表論文，揭示了按蚊交配的分子機(jī)制和兩性求偶的奧秘。

　　【1634年就有蚊蟲婚飛的觀察記載】

　　蚊子種類繁多，主要有按蚊、伊蚊和庫蚊三大類。按蚊，又稱瘧蚊，是瘧疾的傳播媒介。夏季黃昏時，雄性按蚊集結(jié)成群在空中飛舞，吸引雌蚊飛來后進(jìn)行求偶交配，這種現(xiàn)象稱為“婚飛”，早在1634年就有蚊蟲婚飛的觀察記載。

　　王四寶團(tuán)隊(duì)通過對野外采集的婚飛與非婚飛雄性按蚊頭部基因表達(dá)的比較分析，發(fā)現(xiàn)兩個生物鐘核心基因per和tim在婚飛雄蚊的頭部表達(dá)顯著上調(diào)，降低per或tim的表達(dá)會顯著抑制雄蚊的婚飛，進(jìn)而降低交配率。

　　為何“蚊”約黃昏后？研究人員分別測定了光照和不同溫度對按蚊交配活動的影響。研究發(fā)現(xiàn)，光照和溫度對婚飛和交配的影響，是通過調(diào)控生物鐘基因per和tim的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的，從而揭示了生物鐘通過整合光照和溫度信號來協(xié)同調(diào)控按蚊進(jìn)行婚飛和交配的分子機(jī)制。

　　【雄蚊求愛的化學(xué)語言是什么】

　　雄性按蚊在婚飛過程中只有求偶成功后，才能與雌蚊進(jìn)行交配。作為婚飛的壓軸戲，雄蚊向雌蚊求愛的化學(xué)語言“性信息素”究竟是什么活性成分，一直都是未解之謎。

　　前人研究發(fā)現(xiàn)，昆蟲表皮碳?xì)浠衔铮–HC）不僅可以“保濕”，防止體內(nèi)水分散失，還可作為信息化合物，在昆蟲兩性求偶和通訊交流中發(fā)揮重要作用。王四寶研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，參與合成CHC的基因desat1在婚飛雄蚊中的表達(dá)顯著上調(diào)，而干擾抑制desat1的表達(dá)同樣影響婚飛和交配行為。研究人員由此推測desat1可能參與了按蚊性信息素的合成。為了鑒定對按蚊雄蚊求偶交配起調(diào)控作用的CHC成分，研究人員在抑制desat1表達(dá)后，發(fā)現(xiàn)CHC的組分中二十七烷顯著減少。

　　“有趣的是，腹部被涂抹了人工合成二十七烷的雄蚊，對雌蚊的性吸引力顯著提高，并增加了雌蚊的受精率，這表明二十七烷正是按蚊的性信息素活性成分?！蓖跛膶氀芯繂T介紹。這是首次鑒定出按蚊性信息素的活性成分，破解了按蚊求偶時的化學(xué)通訊奧秘。

　　王四寶團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美國約翰?霍普金斯大學(xué)、美國國立衛(wèi)生研究院和布基納法索的桑特科學(xué)研究所研究人員，在瘧疾流行的非洲西部地區(qū)開展了戶外測試，證實(shí)了在自然環(huán)境中生物鐘基因調(diào)控按蚊婚飛和交配行為的功能與作用。

　　“這一創(chuàng)新研究促進(jìn)了人們對按蚊婚飛和求偶交配發(fā)生機(jī)制的理解，也為研發(fā)蚊蟲綠色防控技術(shù)提供了新思路和新方法?！敝袊ハx學(xué)會理事長、中科院院士康樂說。例如，通過操縱蚊蟲婚飛來干擾交配或集中誘殺，或利用性信息素增強(qiáng)“不具有繁殖能力的雄蚊”對雌蚊的性吸引力和交配競爭力，為蚊蟲遺傳防治策略的高效實(shí)施奠定了理論基礎(chǔ)，也為減少殺蟲劑的使用和改善環(huán)境污染問題提供了新途徑。

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