《Acta Tropica》：Transgenerational genotoxic effects of gamma radiation on
Aedes aegypti (Diptera: Culicidae): Implications for programs with the Sterile Insect Technique
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本研究通过γ射线辐照雄性埃及伊蚊（Aedes aegypti），评估其对子代（F1、F2）生育力及遗传毒性影响。结果显示，辐射剂量（20-50 Gy）显著降低雄蚊生育力，50 Gy致97.1%不育；微核分析证实30-40 Gy导致生殖细胞及神经组织遗传损伤，且子代呈现性别特异性遗传毒性。该成果为优化辐射不育剂量及制定生物安全监测体系提供依据。
萨穆埃尔·利马·德·桑塔纳（Samuel Lima de Santana）|玛丽亚·爱丽丝·瓦尔哈尔·德·梅洛·桑托斯（Maria Alice Varjal de Melo Santos）|安德烈·马西尔·内托（André Maciel Netto）|埃里玛·玛丽亚·德·阿莫林（érima Maria de Amorim）|玛丽亚·吉斯莱娜·佩雷拉（Maria Gislaine Pereira）|阿莱森·阿帕雷西多·达·席尔瓦（Aleson Aparecido da Silva）|达努比亚·吉马良斯·席尔瓦（Danubia Guimar?es Silva）|贾齐埃拉·德·阿鲁达·门东萨（Jaziela de Arruda Mendon?a）|米里亚姆·席尔瓦·拉斐尔（Míriam Silva Rafael）|克劳迪娅·罗德（Claudia Rohde）|阿德米尔·阿马拉尔（Ademir Amaral）|埃德瓦内·博尔赫斯·达·席尔瓦（Edvane Borges da Silva）
巴西伯南布哥联邦大学（Universidade Federal de Pernambuco，简称UFPE），放射防护与放射生态学研究小组（Group of Studies in Radioprotection and Radioecology，简称GERAR），核能系（Department of Nuclear Energy，简称DEN），伯南布哥州累西腓市
摘要
利用电离辐射的昆虫不育技术（Sterile Insect Technique，简称SIT）是抑制埃及伊蚊（Aedes aegypti）的有效方法，埃及伊蚊是多种虫媒病毒的主要传播媒介。然而，对伽马辐射跨代效应的了解有限，这可能影响SIT技术的长期有效性。本研究调查了伽马辐射对雄性埃及伊蚊的影响，以及其对三代（F0、F1和F2）的繁殖能力、生育能力和基因毒性的影响。雄性蛹分别接受20、30、40和50 Gy的辐射处理，随后与未受辐射的雌性交配。研究人员量化了亲代和子代的繁殖能力，并通过微核试验（micronucleus assay）评估了幼虫神经细胞、成年雄性马尔皮基管（Malpighian tubules）和成年雌性卵细胞的基因毒性。结果显示，辐射剂量与生育能力下降呈正相关，50 Gy时几乎达到完全不育（97.1%）。微核试验证实了基因毒性效应，尤其是在30和40 Gy剂量下，这种效应同时发生在体细胞和生殖细胞中。F1和F2代中出现了可遗传的DNA损伤，且性别之间存在差异，这表明埃及伊蚊的基因组稳定性受到辐射影响，进一步证实50 Gy是SIT技术的有效不育阈值。微核试验作为一种可靠且敏感的生物标志物，可用于检测遗传性基因组变化，支持其在质量控制和细胞遗传学监测中的应用。
研究内容摘要
引言
利用电离辐射的昆虫不育技术（SIT）已成为控制埃及伊蚊（Aedes aegypti）的有效策略，该蚊子是登革热、寨卡病毒和基孔肯雅病毒的主要传播媒介。该技术已在多个国家得到应用，包括美国（Morreale等人，2025年；Birhanie等人，2025年；Birhanie等人，2024年；Chen等人，2023年）、印度尼西亚（Sasmita等人，2025年；Ernawan等人，2019年）和马来西亚（Nazni等人，2025年）。
研究方法
本研究使用了来自伯南布哥州费尔南多-德-诺罗尼亚群岛（Fernando de Noronha-PE）第13代（F13）的埃及伊蚊（Ae. aegypti）。这些蚊子由巴西奥斯瓦尔多·克鲁兹基金会（Oswaldo Cruz Foundation）阿热乌·马加良斯研究所（Aggeu Magalh?es Institute）的昆虫实验室饲养。
研究过程遵循Florêncio（2017年）提出的实验室条件下大规模饲养埃及伊蚊的方法，具体步骤如下：
辐射对繁殖能力和生育能力的影响
表1显示了亲代繁殖能力和生育能力的数据，结果表明这两个参数均受到显著影响（F值分别为3599.5348，p值<0.0001；F值为7501.6559，p值<0.0001）。与未受辐射的雄性交配的雌性产卵量少于受辐射的雄性交配的雌性，尤其是在20 Gy（47%）和40 Gy（39.3%）剂量下，这种差异更为明显。在30 Gy和50 Gy剂量下，生育能力分别下降了15.5%和25.1%（Tukey检验，p值……）
讨论
数据分析表明，F0代的受辐射雄性会影响未受辐射雌性的产卵数量。与Helinski等人（2006年）对阿拉伯按蚊（Anopheles arabiensis）的研究结果相比，本研究的发现存在差异。
结论
本研究首次证明伽马辐射会在埃及伊蚊（Aedes aegypti）中引发可遗传的基因毒性和突变效应，这种影响不仅限于受辐射的雄性，还扩展到其F1和F2代后代。通过结合繁殖能力和生育能力分析以及神经细胞、体细胞和生殖细胞的微核试验，我们证实辐射诱导的基因损伤具有剂量依赖性和性别特异性，填补了SIT技术跨代监测方面的知识空白。
科学写作中关于生成式人工智能的声明
在撰写本文过程中，作者使用了OpenAI开发的ChatGPT语言模型辅助英文文本的修订。使用该工具后，作者对内容进行了必要的审核和编辑，并对最终发表的内容承担全部责任。
伦理审批
本研究未涉及人类参与者或脊椎动物实验，所有实验均符合关于无脊椎动物使用的机构规范。
未引用的参考文献
Cruz等人，2023年；Ernawan等人，2016年
作者贡献声明
萨穆埃尔·利马·德·桑塔纳（Samuel Lima de Santana）：负责初稿撰写、方法设计、实验实施、数据分析及概念构建。玛丽亚·爱丽丝·瓦尔哈尔·德·梅洛·桑托斯（Maria Alice Varjal de Melo Santos）：数据可视化、方法设计、实验协调及资金申请。安德烈·马西尔·内托（André Maciel Netto）：文本修订与编辑、数据可视化及验证、数据分析。埃里玛·玛丽亚·德·阿莫林（érima Maria de Amorim）：初稿撰写、资源准备、方法设计及实验协助。玛丽亚·吉斯莱娜·佩雷拉（Maria Gislaine Pereira）：初稿撰写、资源准备、方法设计及实验协助。
