白纹伊蚊（Aedes albopictus）中国种群中的沃尔巴克氏体（Wolbachia）共生关系：对不相容昆虫技术与不育昆虫技术的启示

《Biological Control》：Wolbachia symbiosis in Chinese populations of Aedes albopictus (Skuse): implications for the incompatible and sterile insect techniques

　　

野生白纹伊蚊（Aedes albopictus）中沃尔巴克氏体（Wolbachia）感染率几乎固定（99.5%），并呈现性别偏倚流行特征。中国白纹伊蚊种群表现出异质性种群结构，遗传分化随推断基因流而变化。地理品系间 reciprocal crosses（回交/正反交）不诱导细胞质不相容（Cytoplasmic Incompatibility, CI）或仅诱导不完全CI。野生蚊媒中Wolbachia密度与登革热风险呈负相关。天然Wolbachia单独不适用于IIT；整合SIT至关重要。

研究背景方面，白纹伊蚊是全球最具入侵性的蚊种之一，是中国登革热、基孔肯雅热和寨卡病毒的主要媒介。传统防控依赖环境管理、物理屏障、驱避剂和化学杀虫剂，但杀虫剂抗药性、生态担忧与操作限制使其长期效果下降。生物防控中的不育昆虫技术（Sterile Insect Technique, SIT）通过电离辐射绝育雄性后与野生雌蚊交配来压低种群；不相容昆虫技术（Incompatible Insect Technique, IIT）利用母系遗传的内共生菌Wolbachia诱导CI，使感染雄蚊与未感染或不相容Wolbachia品系雌蚊交配后胚胎死亡。IIT单独应用受限于需筛选对本地种群产生强且稳定CI的品系，且分选失误导致感染雌蚊逃逸会把压制策略转为置换策略。整合SIT可用辐照消除雌蚊逃逸风险。中国白纹伊蚊分布跨热带、亚热带、温带和高海拔区，但全国尺度下宿主遗传多样性、Wolbachia感染特征与天然CI表型评估稀缺，因此研究人员开展该项研究。该论文发表在《Biological Control》。

主要关键技术方法方面，研究人员于2023年3月至2024年10月从中国8省14个地理区域用五点取样法采集幼虫并建立地理种群；用线粒体COI与ND5基因做种群遗传与单倍型网络、F_ST与基因流Nm分析；用wsp基因与多位点序列分型（Multilocus Sequence Typing, MLST）鉴定Wolbachia菌株；用菌株特异性qPCR定量wAlbA与wAlbB相对密度；以四环素清除Wolbachia的广州品系GT为未感染对照，开展地理品系正反交评估CI；用ParaFit检验宿主与内共生菌系统发育一致性。

研究结果如下。3.1节中国地理种群白纹伊蚊的遗传多样性与分化：通过COI-ND5拼接序列分析，总体单倍型多样性H_d为0.684、核苷酸多样性π为0.00361；安徽种群多态位点最多，四川种群无多态。单倍型网络以H4为中心，部分单倍型具地域限制性。基于线粒体DNA的成对F_ST与Nm显示海南孤立、安徽为基因汇、江西-重庆-四川间F_ST为零；AMOVA显示80.81%变异在种群内，总体中等分化。结论为中国白纹伊蚊具异质性种群结构。

3.2节白纹伊蚊中Wolbachia的基因型多样性与宿主关系：MLST与wsp分析显示所有种群携带天然wAlbA与wAlbB，序列型为ST-2、ST-464、ST-465，无新ST。ParaFit全局检验宿主与Wolbachia系统发育无显著共标，说明无强共进化信号。

3.3节Wolbachia感染的性别特异性分布与流行率：总感染率99.5%，雄蚊多为wAlbB单感染，雌蚊多为wAlbA+wAlbB双重感染，雄98.7%、雌100%。

3.4节中国境内天然CI模式：野生雄蚊与GT雌蚊产生近100%胚胎死亡，证明单向CI存在；GUA♂×HN♀胚胎死亡率86.8±12.9%，JN♂×HN♀为21.4±12.8%，GUA与JN互交为14.1±9.0%和18.5±11.3%，均为不完全CI；GT♂×JN♀出现37.6±22.0%胚胎死亡，提示宿主遗传不相容或远交衰退。

3.5节登革风险区白纹伊蚊Wolbachia密度比较：按登革风险分I、II、III类区，wAlbA与wAlbB密度随风险升高而降低，I类区显著低于II、III类区，表明Wolbachia密度与登革传播风险负相关。

讨论部分总结：研究人员指出中国白纹伊蚊虽具显著种群遗传分化，但Wolbachia菌株高度一致且仅单核苷酸差异，近固定感染使救援效应普遍，地理品系间多为无或不完全CI，天然菌株不宜单独用于IIT压制。性别偏倚感染中雌蚊超感染可兼容各类雄蚊，雄蚊wAlbA密度下调可能是平衡CI与适合度代价的机制。ParaFit无共进化信号可能来自Wolbachia重组或选择驱动cif基因功能丧失。登革高压力区低Wolbachia密度反映“高效低密度”适应策略。与Culex pipiens不同，白纹伊蚊扩散强、感染普适，天然不相容组合少，因此应转向人工转染（transinfection）新不相容系统或IIT/SIT整合。

结论部分翻译：本研究证明，基于Wolbachia的白纹伊蚊生殖干预在中国种群中的有效性，从根本上受限于共生菌-宿主关系的进化稳定性与近固定状态。在高连通种群中，地理品系间的天然变异不足以产生强CI，限制了本土菌株直接种群压制的效用。将IIT与SIT结合可通过双重故障保护机制提升种群压制效果，防范因不完全CI或感染雌蚊意外释放导致的生育恢复风险。这些发现强调，白纹伊蚊的Wolbachia防控应依赖转染（transinfection）或新型不相容系统，并以种群遗传结构、共生菌动态和扩散生态学为依据，以保障可持续和区域有效的媒介管理。