中大新聞網訊（通訊員張玉琦）昆蟲不育技術（SIT）通過在目標區域持續大量釋放經輻照絕育的雄蟲，利用它們與野外雌蟲交配誘導不育，達到降低目標害蟲種群密度的目的。害蟲種群密度的降低效率與絕育雄蟲和野生雄蟲的比例直接相關。持續的釋放措施會使得區域內絕育雄蟲的數量遠遠大于野生雄蟲/雌蟲的數量，最終導致嚴重“不對稱”的雄雌比（雄多雌少，即高雄雌比）。事實上，高雄雌比在SIT項目中并不少見，如在SIT控制采采蠅種群的現場試驗中，絕育雄蠅與野生雄/雌蠅的比例可高達100:1。
在有性繁殖的昆蟲中，交配的次數會影響昆蟲的壽命。多數雌性昆蟲一生只需一次或數次交配即可成功繁殖。雌蟲傾向于少交配，且通常會拒絕多次交配，而雄蟲偏好多次交配。這種性別間的交配偏好差異導致雄蟲經常持續騷擾雌蟲以獲得交配權。大多數情況下，伊蚊屬雌蚊一生只接受一次有效交配，其儲存的精子滿足雌蚊一生的產卵需求。自然條件下，蚊蟲的雄雌比接近1:1，但在釋放絕育雄蚊的區域，會存在高雌雄比，過多的雄蚊對雌蚊習性和種群壓制的影響如何，尚未有相關報導。
2024年3月4日，中山醫學院院吳忠道和鄭小英教授團隊聯合國際原子能機構（IAEA）、暨南大學、新加坡環境保護署（NEA）等單位，在Nature Communications期刊上發表了題為“Mating harassment may boost the effectiveness of the sterile insect technique for Aedes mosquitoes”的研究成果，首次在實驗室、半現場和現場條件下發現登革熱媒介伊蚊在高雄雌比條件下，存在明顯的雄蚊交配騷擾雌蚊現象，導致雌蚊壽命和吸血成功率顯著降低。
研究團隊首先在實驗條件下設置不同的雄雌比（埃及伊蚊雄雌比為1:3，49:1和99:1；白紋伊蚊雄雌比為1:3，50:1和100:1）觀察雌蚊壽命。研究發現隨著雄雌比增加，雌蚊的壽命顯著下降。以白紋伊蚊為例，在100:1的比例下，第8天雌蚊的死亡率高達40%，而對照組（1:3）雌蚊死亡率僅為3.8%。視頻拍攝記錄到了在高雌雄比條件下，雌蚊不斷遭受雄蚊的騷擾，特別是當雌雄比達到99:1時，伊蚊雌蚊甚至無法進食（下圖左），只能躲在籠子底部以避免雄蚊的騷擾。而雌蚊的任何一次飛行嘗試，都會吸引更多雄蚊前來捕獲雌蚊以爭奪交配權（下圖右）。因此，作者認為雌蚊的高死亡率可能是過多雄蚊騷擾限制了雌蚊的覓食，從而導致雌蚊的死亡率增加。
高雄雌比例下絕育雄性伊蚊對雌蚊的騷擾
既然阻斷覓食是雌蚊死亡率升高的主要因素，那么在高雄雌比條件下，雌蚊的吸血成功率是否會受到影響？為了解答這個問題，研究團隊在半現場測試條件下采用三種不同的喂血方式，包括離體血液、志愿者、活體小鼠，發現當雄雌比高于30:1時，雌蚊的吸血成功率會顯著下降。
隨后在開放的現場試驗中也觀察到類似的結果。在一個釋放區域為1.17公頃的野外現場，研究團隊通過14周持續釋放絕育雄蚊，基于成蚊誘捕器評估發現雌蚊密度降低了約40%；而基于人誘法評估發現雌蚊的叮咬率下降了80%。進一步對比發現人誘法獲得的雄雌比接近100:1，遠高于誘捕器獲得的雌雄比（約12.5:1）。研究團隊推測，由于雄蚊大量聚集到人體周圍以尋求與雌蚊交配，雌蚊靠近人時會被雄蚊騷擾、捕獲，導致雌蚊無法完成吸血活動。
綜上，研究團隊認為釋放的不育雄蚊除了誘導雌蚊不育從而降低蚊媒種群密度之外，大量不育雄蚊存在于野外時，可以帶來額外的益處，即通過交配騷擾降低雌蚊壽命和吸血成功率，而這兩項指標是影響蚊媒傳播疾病的兩個關鍵因素。因此，雄蚊交配騷擾可能會降低蚊媒傳播疾病的概率。最終研究團隊提出SIT具有雙重作用機制，既降低蚊蟲種群的生殖能力，又通過影響雌蚊的行為降低其取食成功率，進一步提升SIT的作用效果。
中山大學中山醫學院張東京副教授、博士后王剛，IAEA Hamidou Maiga博士、Mame Thierno Bakhoum博士，暨南大學李永軍副教授為論文的共同第一作者。IAEA Jeremy Bouyer博士為論文的通訊作者。中山醫學院吳忠道教授、鄭小英教授和吳瑜副教授，美國密歇根州立大學奚志勇教授對本研究做出了重要貢獻。本研究受到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、核能開發項目、廣東省科技計劃、蓋茨基金會、國際原子能機構CRP等項目支持，同時得到中山大學熱帶病防治研究教育部重點實驗室、國家原子能機構核技術（昆蟲不育）研發中心、國際原子能機構協作中心、廣東省媒介防控工程技術研究中心等科研平臺的大力支持。
