经过基因改造的雄性果蝇可以在交配时将毒素传给雌性。图片来源：Abdul Latif/Alamy

将蜘蛛和海葵毒液中的毒素注入雄性昆虫的生殖系统，可以杀死与其交配的雌性，进而控制传播疾病和破坏农作物的昆虫。

澳大利亚麦考瑞大学的Samuel Beach和Maciej Maselko开发了一种“有毒雄性技术”，即通过基因改造，使昆虫在生殖系统的腺体中表达其他物种的毒液蛋白。相关研究成果1月7日发表于《自然-通讯》。

研究人员在雄性果蝇体内测试了7种不同的毒液蛋白，其中蜘蛛和海葵的毒液表现最好，能够使交配的雌性平均寿命缩短37%至64%。在测试中，经基因改造的雄性昆虫能够像野生昆虫一样追求雌性，这可能是成功的关键。

研究人员随后根据其他基因病虫害防治技术的田间试验数据，模拟了这种方法对埃及伊蚊的影响。结果发现，该方法即使只有适度的死亡率，也比其他方法更快地减少雌性种群的数量。特别是，这种方法非常适合对昆虫叮咬传播的病毒性疾病作出快速反应。

研究人员之前向野外释放了大量经基因改造的不育雄性螺旋虫，导致大量雌性交配失败，从而减少了下一代的数量。另一种用来对付传播疟疾的蚊子的方法，是使用一种携带显性致死基因的转基因雄性蚊子，这种基因可以在幼虫阶段杀死后代。

而有毒雄性技术解决了这些方法存在的一个缺点，即交配的雌性仍然可以通过传播疾病和食用有价值的粮食作物来造成危害。

Maselko说，害虫不太可能对毒液蛋白产生抗性，因为它们针对的是非常特定的遗传途径，但最好的方法是使用能够传播多种杀虫蛋白的菌株。

“我们还需要2到3年的时间培育适合田间试验的蚊子品种，并进行必要的实验，以确保这种方法不会产生意想不到的负面影响。”Maselko说，“在那之后，商业部署可能在未来几年内实现。”

英国约克大学的Luke Alphey说，这项技术成功的关键在于确保蛋白质的表达方式不会伤害携带它的雄性昆虫。“毒素没有性别特异性，所以必须在正确的地方表达它，而不是在其他地方。”（李木子）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-024-54863-1