遙遠群島上的蚊子防控新嘗試
上周我們分享了蚊蟲防控投資的必要性,這周讓我們一起來了解一下遠在烏干達的塞薩群島上的蚊子種群為測試是如何為新的防蚊策略提供理想場所的。
蚊子是許多人類和牲畜傳染病的傳播載體,它們也因此成為了地球上最致命的動物之一。 如果你不相信它們的威力,那就看看我們上周的文章。
預防和控制媒介傳播疾病的最有效方法之一是控制傳播疾病的昆蟲。 縱觀歷史,有效控制傳播媒介能顯著減少疾病傳播。 但是,隨著蚊蟲對殺蟲劑耐藥性的增加,控制蟲媒疾病的進程受到了阻礙。 儘管新的殺蟲劑在逐步上市,轉基因蚊子也為控制蟲媒疾病提供了新思路,但是測試這些新方法並非易事。
傳播瘧疾的蚊子具有極為豐富遺傳多樣性,基因傳遞可以將相隔很遠的種群聯繫起來。 這些蚊蟲群體之間的聯繫如此緊密,因此很難在區域層面監測新的干預措施,如新殺蟲劑的效果。 找到孤立的蚊蟲群體是有效測試新的干預措的重要前提。
圖1:烏干達維多利亞湖塞薩群島地圖
科學家們研究了在烏干達塞薩群島進行基因試驗的可能性(圖1)。塞薩群島是維多利亞湖上的一群島嶼,距離最近的大陸60公里。 該小組在2002年、2012年和2015年收集了群島上的蚊子標本並分析了標本的線粒體DNA,以確定島上的蚊子是否是與大陸不同的種群。 他們的基本假設是維多利亞湖阻礙了蚊群的基因交換,因此群島上的蚊子種群可能與大陸不同。
圖2:基因傳遞圖示
即使確定是兩個不同種群,來自不同種群的蚊子個體也可以交配併產生後代。 這種情況發生的頻率越高,蚊群之間共享的基因就越多(圖2)。 通過比較不同種群之間的基因,研究人員可以確定交配的發生頻率和時間(近期還是遠古時期)。
研究人員調查了研究了島嶼上的部分蚊蟲群體,這些島嶼與大陸之間的交通只依靠輪船。 儘管大陸和島嶼之間存在人群活動交換,但島上的蚊子種群與大陸上種群之間的基因交換卻很少。 通過比較群內和群間的線粒體DNA,他們發現島上的蚊子種群和大陸種群之間存在著明顯的基因差異。 這表明維多利亞湖阻隔了蚊群間的基因傳遞。 這些發現在不同年份的幾次研究中都是一致的。
向蚊群內引入轉基因蚊子這一策略的可行性日益提升。 這項研究證據表明,這些基因試驗可以在塞薩群島進行,因為在這裡將這些修飾後基因傳遞到大陸的風險非常低。
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