滅蚊黑科技!讓蚊子「變性」生不出女兒 蚊羣自行崩潰
▲白線斑蚊。(圖/記者蔡佩旻攝)
記者陳冠宇/綜合報導
中國大陸科學家正在研究一項可能顛覆人類與蚊子「戰爭」格局的「黑科技」:基因驅動技術。簡單來說,就是把雌蚊變成雄蚊,讓蚊子「生不出女兒」,吸不了血,傳不了代,最終讓蚊羣自行崩潰。
《羊城晚報》報導,南方醫科大學公共衛生學院教授陳曉光,20多年來和蚊子較勁,首先完成全球首個白線斑蚊全基因組序列。2015年到2017年,他在廣州不同區域採集白線斑蚊標本測試,發現蚊子對常用的除蟲菊精殺蟲劑已經產生高抗藥性。實驗室的數據更驚人,只要六代,也就是六個月,蚊子就能進化出抗藥性。
「我們不能一直依賴殺蟲劑,我們更需要一場革命性的技術」,陳曉光完成白線斑蚊全基因組序列測序之後,找到關鍵突破點:搞清楚了蚊子的性別決定機制。蚊子有一個「雄性決定基因」,只要動一動這個基因,雌蚊也能變成雄蚊。
研究團隊藉助基因編輯技術構建了一個「雄性決定基因元件」,在蚊卵早期胚胎階段將其導入白線斑蚊的基因組中,胚胎的性別發育通路隨即被重新調控,最終大多發育爲雄蚊。
更重要的是,這一基因元件具備「超孟德爾遺傳」特性,向後代遺傳的機率不是一般的50%,而是高達75%甚至更高,能在野外蚊羣中快速擴散,代代相傳後,種羣後代將以雄蚊爲主。
簡而言之,陳曉光說,這個技術就是讓轉基因雄蚊和野生型雌蚊交配後,第一代雌雄比例從1:1變成了3:1(三雄一雌);第二代變成8:1;第三代變成15:1;這樣逐代繁殖下去,雄蚊的數目越來越多,雌蚊的數目越來越少,最終蚊子的生殖繁衍會受到影響、種羣就可能消亡。
他們實驗室的實驗研究顯示:到第六代,蚊子種羣數量被壓縮了60%;到第十代,壓縮了90%。同時,這種轉基因雄蚊的「競爭力」極強:長得快、個頭大、性慾強,交配有優先權,能輕鬆競爭過野生雄蚊。他們的實驗室實驗研究顯示,到第二代,轉基因雄蚊就可以100%取代野生型雄蚊。
更重要的是,雄蚊只能與同種的雌蚊交配,而且雌蚊一生只交配一次,一旦和轉基因雄蚊交配,它的「一生」就註定了:後代裡幾乎全是雄蚊,雌蚊越來越少,最終無法有效交配。
「我們在實驗室已經實現了從源頭破壞蚊子繁殖能力的目標」,陳曉光說,「這可能是控制媒介蚊蟲、防治蚊媒傳染病的革命性措施」。