随着全球气候变化等因素影响,疟疾、登革热、寨卡、基孔肯雅热等蚊媒疾病的传播在全球不断蔓延,甚至在有些地区暴发流行。目前,蚊虫防控已成为一项艰难而紧迫的公共卫生挑战,传统的化学杀虫剂因蚊虫产生抗性而失效的现象普遍存在,当前急需高效安全的新型防蚊技术和产品。
2025年10月24日,我所疟疾研究团队与浙江大学方卫国教授等合作在Nature子刊(Nature Microbiology,IF=19.4,中科院1区top期刊)在线发表了题为“Engineered Metarhizium fungi produce longifolene to attract and kill mosquitoes”的研究性论著,首次揭示了基因改造绿僵菌高效释放长叶烯吸引并杀死蚊虫的作用机制,为蚊媒传染病传播媒介控制提供了全新的研究思路和视角。

图1:Nature Microbiology文章首页
绿僵菌是一种能在蚊子等多种昆虫寄生的真菌。它的孢子可突破昆虫体壁进入寄主体内并快速生长繁衍,将寄主消耗成一具空洞的尸体,表面堆积起数万亿孢子组成的灰绿色“粉末”,因此被公认为是一种安全环保的生物防控技术。但是,如何让绿僵菌在环境中扩散,并让飞舞的蚊虫高效接种上绿僵菌成为了其现场应用的难题和瓶颈。
研究团队发现,被绿僵菌侵染的大蜡螟幼虫招来了不少蚊子,而且发现这些“气味分子”能左右蚊子的行为。进一步研究锁定了绿僵菌侵染的大蜡螟幼虫吸引蚊子的挥发物是一种小分子化合物----长叶烯。

图2:蚊子驻留在被绿僵菌侵染的昆虫尸体上
随后,研究团队尝试用长叶烯“武装”绿僵菌,为它们的传播“铺路”。研究团队进行了一项改造:将植物中合成长叶烯的基因转入绿僵菌。让这种新型的菌株能散发出浑然天成的、蚊子喜欢的“木质香”,循香而来的蚊子不经意间就会沾上绿僵菌的孢子,这些孢子会在蚊子体内大量繁殖,最终置蚊子于死地。
而且,“木质香”的绿僵菌分别和人类志愿者、最招蚊子的植物紫花芦莉进行竞争的结果显示:人类的存在并不削弱绿僵菌的吸引力;虽然来自紫花芦莉的“竞争”对绿僵菌的诱杀蚊虫能力有所削弱,但也达到了80%以上的致死率。目前,研究团队正在加快开展新型绿僵菌半野外蚊虫防控实验,持续优化应用场景和使用条件,加速该技术的现场应用落地。
我所曹俊研究员、浙江大学生命科学学院方卫国教授和农业与生物技术学院黄健华教授,以及美国马里兰大学Raymond J.St.Leger教授为本研究共同通讯作者,我所朱国鼎研究员、张美春副研究员、科研助理胡鞠萍(现为浙江大学博士生)作为共同作者参与本研究。

图3:论文中诱蚊实验主要结果
2025.10.28
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