东方网记者解敏1月22日报道：每到夏天，蚊子总是令人不堪其扰。蚊子种类繁多，其中就有世界上最危险的动物，疟疾的传播媒介，按蚊。夏季黄昏时，雄性按蚊集结成群在空中飞舞，吸引雌蚊飞入后进行求偶交配，这种现象称为“婚飞”。早在1634年就有蚊虫婚飞的观察记载，但按蚊婚飞和求偶交配的分子机制至今尚未阐明。

2021年1月22日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心王四宝研究员领衔的研究团队在国际顶尖学术期刊《科学》上发表题为《生物钟基因、光照和环境温度协同调控疟疾媒介按蚊的性信息素合、婚飞和交配》（ClockgenesandenvironmentalcuescoordinateAnophelespheromonesynthesis,swarmingandmating）的论文，揭示了按蚊婚飞的分子机制和雌雄求偶的化学通讯奥秘。

研究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。研究还发现，光照和温度会影响生物基因per和tim的表达，从而重置按蚊的生物钟，影响其交配活动。因此按蚊婚飞交配行为是受内源生物钟，外源光照和温度信号协同调控的结果。

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。昆虫两性间的交流和配偶选择主要依靠性信息素通讯。性信息素是由昆虫分泌的能引诱同种异性个体进行交尾的微量化学物质。作为婚飞的压轴戏，雄蚊向雌蚊求爱的化学语言“性信息素”，至今仍是未解之谜。

CHC是沉积在昆虫体表的一类碳氢化合物，它是许多昆虫的性信息素成分。研究发现，参与CHC合成的基因desat1在婚飞雄蚊中的表达显著上调。如果抑制desat1的表达，同样影响按蚊婚飞和交配行为。研究人员推测desat1可能参与了按蚊性信息素的合成。经化学分析测定和行为测定，发现二十七烷是按蚊的性信息素活性成分，将其涂抹在雄蚊腹部将显著提高雄蚊对雌蚊的性吸引力。

研究还发现，外界光信号和内源生物钟协同调控基因desat1的节律性表达，来动态控制按蚊性信息素的合成量，从而促进婚飞时雄蚊的求偶和交配，破解了按蚊两性求偶的化学通讯奥秘。

疟疾媒介按蚊婚飞和求偶的奥秘，揭示了按蚊内源生物钟整合外源光和环境温度信号协同调控雄蚊在黄昏时进行婚飞的机制，受光调控的钟控基因desat1参与合成的二十七烷作为信息素促进两性求偶和交配。

疟疾媒介按蚊婚飞和求偶的奥秘 揭示了按蚊内源生物钟整合外源光和环境温度信号协同调控雄蚊在黄昏时进行婚飞的机制，受光调控的钟控基因desat1参与合成的二十七烷作为信息素促进两性求偶和交配。

据世界卫生组织WHO统计，全球每年有2-3亿由按蚊传播的新发疟疾病例，每年夺走约50万人生命，因此按蚊是地球上最致命的动物，严重威胁着人类健康、公共卫生和国家安全。由于疫苗的缺乏，防治媒介蚊虫是控制和消除蚊媒传染病的有效手段。

长期以来，蚊虫防治主要依赖化学杀虫剂，而泛滥使用化学农药导致蚊虫抗药性和环境污染等问题日益突出。研发新的替代工具来安全有效地控制蚊虫种群数量，从而减少蚊媒传染病迫在眉睫。近年来，蚊虫遗传防治技术的研究发展迅速，为蚊虫的绿色防控提供了新途径。但关于雄蚊集群交配行为的发生和两性求偶通讯的机理此前尚不清楚，严重制约了蚊虫遗传防治的应用。

该研究极大地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，例如通过操纵蚊虫婚飞来干扰交配或集中诱杀，利用性信息素增强雄蚊对野外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，为今后减少蚊虫防治对化学农药的依赖、实现减药控蚊提供了新途径。

文章链接：https://n.021east.com/pnews/1611236697025651