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蚊子工厂:“感染+辐射”不论雌雄100%绝育

时间:2019-08-27
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“感染+辐射”无论男性和女性100%绝育

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在成人研讨会上,工作人员给蚊子喂食带有血迹斑斑血块的蚊子,让雌性产卵

文/羊城晚报记者张玉瑶实习生严家辉图/羊城晚报记者唐明明

广州已进入登革热疫情季节。作为登革热的主要载体,白纹伊蚊已于今年夏天迎来了“黑技术2.0版” Wolbachia感染+低剂量辐射,使得白纹伊蚊100%灭菌,经过几代人群的清除。

执行这项清理任务的任务是他们的类型,一个由白纹伊蚊组成的更特殊的“蚊子死亡小队”。他们怎么“蚊子蚊子”? 7月18日,中山大学教育部重点实验室智志勇教授在《Nature》杂志上发表论文,宣布“黑技术2.0版”。 8月13日,齐志勇教授的团队详细介绍了新技术。

灭蚊蚊子使雄性蚊子“增香”

进入广州威威昆生物科技有限公司大楼,经过办公区,穿着隔离服,走过几个铁门,我们进入了一个神秘的“灭菌蚊子工厂”。

齐志勇介绍,众所周知的登革热和寨卡病等传染病主要是由蚊子传播,目前仍无法成功控制蚊媒和蚊媒传播的疾病。但近20年来,该团队一直在研究一个特殊的共和国 Wolbachia。这种细菌可以杀死蚊子,减少蚊子数量,并降低蚊子传播登革热病原体的能力。

2012年,该团队在广州建立了世界上最大的“灭菌蚊子工厂”,并开始控制登革热传播媒介。经过7年的研究,它终于找到了消除100%登革热传播的蚊媒的方法。

早在2015年,该团队就实现了对雄性蚊子的绝育。研究人员首先通过胚胎显微注射技术将高质量的Wolbachia菌株注入白纹伊蚊的胚胎中,以产生第一只雌性蚊子,并获得第一只蚊子 HC蚊子。它也是“种子”。 HC蚊子携带的Wolbachia可以通过母体传播给下一代,具有良好的抗病性和田间适应性。更重要的是,它具有100%的杀菌能力。也就是说,HC蚊子中的雄性蚊子与野外的其他雌性蚊子交配,这可导致胚胎100%死亡并最终达到“灭菌”效果。

因此,通过释放大量携带Wolbachia型的雄性蚊子,可以将蚊子数量减少到不足以引起登革热的水平。在蚊子感染沃尔巴克氏体后,登革热病毒不能在体内繁殖和传播。 Wolbachia像“疫苗”一样阻止病毒,使这些蚊子无法将登革病毒传播给人类。这是Wolbachia抗登革热的基本原则。

最新的突破是雌性蚊子系列后的灭菌

“种子”当选,如何扩大这种抗蚊力?记者走进工厂成人昆虫车间,每个铁丝网笼中都含有约12,000只感染HC的成年蚊子。雄性和雌性蚊子被放在笼子里以便于交配。它们通常用糖浆喂养。在产卵之前,雌性蚊子用血液染色的血板喂养。蛋盒放在笼子里。大约40克鸡蛋可以孵化600万只蚊子。

7-10天后,这些蚊子卵可以进入幼体饲养生产室。在这里,幼虫被放置在托盘大小的水槽中,每平方米可容纳150万只幼虫。

幼虫成为螨后,将它们放入雄性和雌性分离器中,雄性蚊子将与雌性蚊子分离,准确率为99.7%。 “受感染的雄性蚊子可以在包装和质量控制后释放到野外,并与野生雌性蚊子交配,这样野生雌性蚊子就能产生无法孵化的卵子。”员工介绍。翟志勇告诉记者,这一步非常关键。 “受感染的雌性蚊子可以在野外与雄性蚊子交配,并且仍然可以产生后代。如果0.3%的雌性蚊子的女性绝育问题无法解决,完全的种群抑制就无法进行,整个技术将是被毁,甚至原因随着人口的更替,一切都将被抛弃。“

今年7月,齐志勇团队发布了最新研究成果:利用辐射解决了0.3%女性蚊虫灭菌问题。 “用低剂量辐射照射的雌性蚊子可以使雌性蚊子不育。即使它们被释放,它们也不会在交配后产生后代。随着Wolbachia感染与辐射相结合,100%的人口可以被清除。”

实验效果测试部位的蚊子基本消除

早在读博时,齐志勇成功地在实验室里摧毁了一笼蚊子。 “只有三代或四代蚊子必须连续释放,它们才能完全消除。”

但是为了应对自然界中无数的蚊子,你能从实验室到自然和城市取得成功吗? 2015年和2016年,在获得相关许可和居民知情同意后,齐志勇团队选择广州沙子岛和大道沙岛作为试验点,以小湖岛和关龙岛为控制点,开始试验。

HC雄性蚊子连续释放后23年,与对照区相比,这两个田间试验区的蚊子种群基本消除,幼虫和雌蚊的平均抑制效果分别为94%和89%。监测还显示,两个试验点的蚊虫叮咬率分别平均下降了96.6%和88.7%。 “在13个星期内,我们无法发现任何蚊子,基本上已将它们清除(蚊子)。”齐志勇说,“一系列试验,如遗传学,表明现有的残留蚊子与人类活动有关,如交通,大多数外国“。

从2018年到2020年,该团队的现场测试范围开始进入广州市区。他们与广州市疾病预防控制中心合作,选择了城市地区的一些热点,登革热高,蚊虫密度高,管理困难。

“我们开发的最新技术预计将在最快的一年中使用'消毒的蚊子'来对抗登革热。每公顷的成本每年只有100美元左右。“志志勇说,”我们的计划是首先准确地解决这些关键的登革热热点问题。排除“。

未来,他也希望有一个梦想:我希望广州有一个大规模的灭蚊生产基地,进一步降低“杀蚊”的成本,满足全国乃至世界的需求。 “在广东开放,协作和创新的研究环境中,我们的团队可以站在国际舞台上,有机会成为Wolbachia技术的全球技术出口商。今天,我们交出一份副本。答案是,我们希望积极为广东省的创新省份和广东,香港,澳门,大湾区和国际科技创新中心的建设做出贡献。我希望这项技术能成为控制登革热和农业害虫的绿色环保工具,并将其推广到全国乃至世界。很有价值。“

Q&A

灭菌的蚊子会传播疾病吗?是否存在潜在风险?

羊城晚报:为什么Wolbacher允许蚊子“消毒”?

翟志勇:沃尔巴克氏体是一种广泛存在于自然界中的共生细菌。大约65%的天然昆虫自然携带Wolbachia,如蜜蜂和蝴蝶,包括淡色库蚊和白纹伊蚊。这些细菌可以通过母亲传给下一代。只有当雄性和雌性携带相同的细菌时,正常的交配才能滋生下一代。但是,如果男性被感染而女性未被摄取,则会导致胚胎早期死亡和绝育。

“蚊子蚊子”很快死了

羊城晚报:这种防蚊“黑技术”有潜在的风险吗?

齐志勇:一个社区有许多不同种类的蚊子。我们只针对传播疾病并准确杀死它们的蚊子。其他不传播疾病的昆虫,如蝴蝶,蜜蜂和其他不传播疾病的蚊子,不会受到影响。传统的灭蚊方法,如化学杀虫剂,也可以杀死其他昆虫,就像化疗,杀死癌细胞和杀死正常细胞一样。相比之下,这种技术更加环保,更准确地杀死传播的蚊子。

Wolbachia的技术用途也是非常安全的微生物。它不是病原体,一系列实验表明这种细菌不会感染任何哺乳动物。从昆虫灭菌,农业害虫和理论分析的经验来看,没有发现科学风险。实践证明,感染沃尔巴克氏体的HC蚊子释放后,它会在约7-10天内死亡。沃尔巴克氏体离开了蠕虫,无法在自然界中存活。

换句话说,这项技术不仅可以清除有害的蚊子,而且“生物杀虫剂”的蚊子也将在自然界中死亡,从而留下更健康的生态环境。

未来或家庭“蚊子”

羊城晚报:这种新型蚊子会感染这种病吗?

齐志勇:我们专门监测了蚊子的抗病能力。例如,寨卡病毒抗病试验证明,广州野生蚊子和HC蚊子同时咬住携带寨卡病毒的乳鼠。 HC蚊子菌株没有任何寨卡病毒,但广州野生蚊子感染了寨卡病毒。

我们也做了很多类似的实验。

羊城晚报:您能否在未来像蚊子杀手一样购买这种“蚊子黑技术”?

齐志勇:我可以想象未来,每个家庭都可以和我们一起预订这种蚊子蛋。我们可以开发一种特殊的解决方案,将鸡蛋放入室内,并种植家庭中使用的雄性蚊子。接下来,我们将进一步研究蚊子的性别途径,使所有产量都是雄性,并实现更低成本的“杀灭蚊子”。

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