隨著全球氣候變化等因素影響,瘧疾、登革熱、寨卡、基孔肯雅熱等蚊媒疾病的傳播在全球不斷蔓延,甚至在有些地區暴發流行。目前,蚊蟲防控已成為一項艱難而緊迫的公共衛生挑戰,傳統的化學殺蟲劑因蚊蟲產生抗性而失效的現象普遍存在,當前急需高效安全的新型防蚊技術和產品。
2025年10月24日,我所瘧疾研究團隊與浙江大學方衛國教授等合作在Nature子刊(Nature Microbiology,IF=19.4,中科院1區top期刊)在線發表了題為“Engineered Metarhizium fungi produce longifolene to attract and kill mosquitoes”的研究性論著,首次揭示了基因改造綠僵菌高效釋放長葉烯吸引并殺死蚊蟲的作用機制,為蚊媒傳染病傳播媒介控制提供了全新的研究思路和視角。

圖1:Nature Microbiology文章首頁
綠僵菌是一種能在蚊子等多種昆蟲寄生的真菌。它的孢子可突破昆蟲體壁進入寄主體內并快速生長繁衍,將寄主消耗成一具空洞的尸體,表面堆積起數萬億孢子組成的灰綠色“粉末”,因此被公認為是一種安全環保的生物防控技術。但是,如何讓綠僵菌在環境中擴散,并讓飛舞的蚊蟲高效接種上綠僵菌成為了其現場應用的難題和瓶頸。
研究團隊發現,被綠僵菌侵染的大蠟螟幼蟲招來了不少蚊子,而且發現這些“氣味分子”能左右蚊子的行為。進一步研究鎖定了綠僵菌侵染的大蠟螟幼蟲吸引蚊子的揮發物是一種小分子化合物----長葉烯。

圖2:蚊子駐留在被綠僵菌侵染的昆蟲尸體上
隨后,研究團隊嘗試用長葉烯“武裝”綠僵菌,為它們的傳播“鋪路”。研究團隊進行了一項改造:將植物中合成長葉烯的基因轉入綠僵菌。讓這種新型的菌株能散發出渾然天成的、蚊子喜歡的“木質香”,循香而來的蚊子不經意間就會沾上綠僵菌的孢子,這些孢子會在蚊子體內大量繁殖,最終置蚊子于死地。
而且,“木質香”的綠僵菌分別和人類志愿者、最招蚊子的植物紫花蘆莉進行競爭的結果顯示:人類的存在并不削弱綠僵菌的吸引力;雖然來自紫花蘆莉的“競爭”對綠僵菌的誘殺蚊蟲能力有所削弱,但也達到了80%以上的致死率。目前,研究團隊正在加快開展新型綠僵菌半野外蚊蟲防控實驗,持續優化應用場景和使用條件,加速該技術的現場應用落地。
我所曹俊研究員、浙江大學生命科學學院方衛國教授和農業與生物技術學院黃健華教授,以及美國馬里蘭大學Raymond J.St.Leger教授為本研究共同通訊作者,我所朱國鼎研究員、張美春副研究員、科研助理胡鞠萍(現為浙江大學博士生)作為共同作者參與本研究。

圖3:論文中誘蚊實驗主要結果
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