按蚊婚飞 AbdoulayeDiabate
摄
王四宝团队通过对野外采集的婚飞与非婚飞雄性按蚊头部基因表达的比较分析,发现两个生物钟核心基因
per
和
tim
在婚飞雄蚊的头部表达显著上调,降低per或tim的表达会显著抑制雄蚊的婚飞,进而降低交配率。
为何“蚊”约黄昏后?研究人员分别测定了光照和不同温度对按蚊交配活动的影响。研究发现,光照和温度对婚飞和交配的影响,是通过调控生物钟基因
per
和
tim
的表达来实现的,从而揭示了生物钟通过整合光照和温度信号来协同调控按蚊进行婚飞和交配的分子机制。
【雄蚊求爱的化学语言是什么】
雄性按蚊在婚飞过程中只有求偶成功后,才能与雌蚊进行交配。作为婚飞的压轴戏,
雄蚊向雌蚊求爱的化学语言“性信息素”究竟是什么活性成分,
一直都是未解之谜。
前人研究发现,昆虫表皮碳氢化合物(CHC)不仅可以“保湿”,防止体内水分散失,还可作为信息化合物,在昆虫两性求偶和通讯交流中发挥重要作用。王四宝研究团队发现,参与合成CHC的基因
desat1
在婚飞雄蚊中的表达显著上调,而干扰抑制
desat1
的表达同样影响婚飞和交配行为。研究人员由此推测
desat1
可能参与了按蚊性信息素的合成。为了鉴定对按蚊雄蚊求偶交配起调控作用的CHC成分,研究人员在抑制
desat1
表达后,发现CHC的组分中二十七烷显著减少
。
“有趣的是,腹部被涂抹了人工合成二十七烷的雄蚊,对雌蚊的性吸引力显著提高,
并增加了雌蚊的受精率,这表明二十七烷正是按蚊的性信息素活性成分。”王四宝研究员介绍。这是
首次鉴定出按蚊性信息素的活性成分,
破解了按蚊求偶时的化学通讯奥秘。
王四宝团队联合国外约翰•霍普金斯大学、国外国立卫生研究院和布基纳法索的桑特科学研究所研究人员,在疟疾流行的非洲西部地区开展了户外测试,证实了在自然环境中生物钟基因调控按蚊婚飞和交配行为的功能与作用。
“这一创新研究促进了人们对按蚊婚飞和求偶交配发生机制的理解,也为研发蚊虫绿色防控技术提供了新思路和新方法。”中国昆虫学会理事长、中科院院士康乐说。例如,
通过操纵蚊虫婚飞来干扰交配或集中诱杀,
或
利用性信息素增强“不具有繁殖能力的雄蚊”对雌蚊的性吸引力和交配竞争力,
为蚊虫遗传防治策略的高效实施奠定了理论基础,也为
减少杀虫剂的使用和改善环境污染问题提供了新途径。
栏目主编:黄海华
文字编辑:黄海华
图片编辑:邵竞
除署名外,图片由采访对象提供返回搜狐,查看更多