Name: 准备辐照和标记的雄性 埃及伊蚊 ，以便在操作性昆虫技术计划中释放 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-03-12T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 58 s
Description: 了解大规模饲养和准备绝育雄性埃及伊蚊的方法，用于实施不育昆虫技术控制蚊媒种群。该技术高效且成本低廉，使小型蚊媒控制区也能有效利用绝育雄蚊进行综合病媒防控。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

感谢佛罗里达州圣奥古斯丁市阿纳斯塔西娅蚊虫控制区的 R.-D. Xue 博士、C. Bibbs、W. Qualls 和 V. Aryaprema 博士在建立绝育雄蚊Aedes aegypti的绝育释放技术（SIT）项目方面的合作，以及他们在有效开展绝育雄蚊野外释放操作方面提供的专业见解。本研究由美国农业部农业研究局（USDA-ARS）和佛罗里达州农业与消费者服务部（FDACS）资助。本出版物中提及的商标名称或商业产品仅用于提供具体信息，并不意味着美国农业部或佛罗里达州农业与消费者服务部的推荐或认可。

<ol><li>Moyes, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contemporary+status+of+insecticide+resistance+in+the+major+Aedes+vectors+of+arboviruses+infecting+humans%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Neglected+Tropical+Diseases%22%5BJournal%5D)">Contemporary status of insecticide resistance in the major Aedes vectors of arboviruses infecting humans.</a> PLoS Neglected Tropical Diseases. 11 (7), 0005625(2017).</li>
<li>Baldacchino, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+methods+against+invasive+Aedes+mosquitoes+in+Europe%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Pest+Management+Science%22%5BJournal%5D)">Control methods against invasive Aedes mosquitoes in Europe: a review.</a> Pest Management Science. 71 (11), 1471-1485 (2015).</li>
<li>Burkett, D. A., Cope, S. E., Strickman, D. A., White, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Deployed+Warfighter+Protection+%28DWFP%29+Research+Program%3A+Developing+new+public+health+pesticides%2C+application+technologies%2C+and+repellent+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Integrated+Pest+Management%22%5BJournal%5D)">The Deployed Warfighter Protection (DWFP) Research Program: Developing new public health pesticides, application technologies, and repellent systems.</a> Journal of Integrated Pest Management. 4 (2), 1-7 (2013).</li>
<li>Harwood, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+Aedes+aegypti+in+cryptic+environments+with+manually+carried+ultra-low+volume+and+mist+blower+pesticide+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Mosquito+Control+Association%22%5BJournal%5D)">Controlling Aedes aegypti in cryptic environments with manually carried ultra-low volume and mist blower pesticide applications.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 32 (3), 217-223 (2016).</li>
<li>Morrison, A. C., Zielinski-Gutierrez, E., Scott, T. W., Rosenberg, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Defining+challenges+and+proposing+solutions+for+control+of+the+virus+vector+Aedes+aegypti%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Medicine%22%5BJournal%5D)">Defining challenges and proposing solutions for control of the virus vector Aedes aegypti.</a> PLoS Medicine. 5 (3), 68(2008).</li>
<li>Klassen, W., Curtis, C. F. History of the sterile insect technique. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKlassen%2C+W+%22Sterile+insect+technique%3A+principles+and+practice+in+area-wide+integrated+pest+management%22">Sterile insect technique: principles and practice in area-wide integrated pest management</a>. InDyck, V. A., Hendrichs, J., Robinson, A. S. , Springer. Netherlands, Dordrecht. 3-36 (2005).</li>
<li>Alphey, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sterile-insect+methods+for+control+of+mosquito-borne+diseases%3A+an+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Vector+Borne+and+Zoonotic+Diseases%22%5BJournal%5D)">Sterile-insect methods for control of mosquito-borne diseases: an analysis.</a> Vector Borne and Zoonotic Diseases. 10 (3), 295-311 (2010).</li>
<li>Dame, D. A., Curtis, C. F., Benedict, M. Q., Robinson, A. S., Knols, B. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Historical+applications+of+induced+sterilisation+in+field+populations+of+mosquitoes%5BTitle%5D)+AND+%22Malaria+Journal%22%5BJournal%5D)">Historical applications of induced sterilisation in field populations of mosquitoes.</a> Malaria Journal. 8, Suppl 2 (2009).</li>
<li>FAO IAEA. Guidelines for colonization of Aedes mosquito species. Version 1.0. Maiga, H., et al. , Vienna, Austria. Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.naweb.iaea.org/nafa/ipc/public/Guidelines-for-colonisation-of-Aedes-mosquito-species-v1.0.final.pdf">http://www.naweb.iaea.org/nafa/ipc/public/Guidelines-for-colonisation-of-Aedes-mosquito-species-v1.0.final.pdf</a> (2018).</li>
<li>Bond, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+irradiation+dose+to+Aedes+aegypti+and+Ae.+albopictus+in+a+sterile+insect+technique+program%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Optimization of irradiation dose to Aedes aegypti and Ae. albopictus in a sterile insect technique program.</a> PloS One. 14 (2), 0212520(2019).</li>
<li>Bourtzis, K., Lees, R. S., Hendrichs, J., Vreysen, M. J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((More+than+one+rabbit+out+of+the+hat%3A+Radiation%2C+transgenic+and+symbiont-based+approaches+for+sustainable+management+of+mosquito+and+tsetse+fly+populations%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Tropica%22%5BJournal%5D)">More than one rabbit out of the hat: Radiation, transgenic and symbiont-based approaches for sustainable management of mosquito and tsetse fly populations.</a> Acta Tropica. 157, 115-130 (2016).</li>
<li>Carvalho, D. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+production+of+genetically+modified+Aedes+aegypti+for+field+releases+in+Brazil%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Mass production of genetically modified Aedes aegypti for field releases in Brazil.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. , e3579(2014).</li>
<li>Carvalho, D. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aedes+aegypti+lines+for+combined+sterile+insect+technique+and+incompatible+insect+technique+applications%3A+the+importance+of+host+genomic+background%5BTitle%5D)+AND+%22Entomologia+experimentalis+et+applicata%22%5BJournal%5D)">Aedes aegypti lines for combined sterile insect technique and incompatible insect technique applications: the importance of host genomic background.</a> Entomologia experimentalis et applicata. 168 (6-7), 560-572 (2020).</li>
<li>FAO/IAEA. Guidelines for mass-rearing of Aedes mosquito species. Version 1.0. Maiga, H., et al. , Vienna, Austria. Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www-naweb.iaea.org/nafa/ipc/public/Guidelines-for-mass-rearingofAedes-mosquitoes_v1.0.pdf">http://www-naweb.iaea.org/nafa/ipc/public/Guidelines-for-mass-rearingofAedes-mosquitoes_v1.0.pdf</a> (2020).</li>
<li>FAO/IAEA. Guidelines for mark-release-recapture procedures of Aedes mosquitoes. Bouyer, J., et al. , Vienna, Austria. Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www-naweb.iaea.org/nafa/ipc/public/Guidelines-for-MRR-Aedes_v1.0.pdf">http://www-naweb.iaea.org/nafa/ipc/public/Guidelines-for-MRR-Aedes_v1.0.pdf</a> (2020).</li>
<li>FAO/IAEA. Guidelines for Routine Colony Maintenance of Aedes Mosquito Species, Version 1.0. Maiga, H., et al. , Vienna, Austria. Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www-naweb.iaea.org/nafa/ipc/public/guidelines-for-routine-colony-maintenance-of-Aedes-mosquito-species-v1.0.pdf">http://www-naweb.iaea.org/nafa/ipc/public/guidelines-for-routine-colony-maintenance-of-Aedes-mosquito-species-v1.0.pdf</a> (2017).</li>
<li>Mamai, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aedes+aegypti+larval+development+and+pupal+production+in+the+FAO%2FIAEA+mass-rearing+rack+and+factors+influencing+sex+sorting+efficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Parasite%22%5BJournal%5D)">Aedes aegypti larval development and pupal production in the FAO/IAEA mass-rearing rack and factors influencing sex sorting efficiency.</a> Parasite. 27, 43(2020).</li>
<li>Zheng, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Incompatible+and+sterile+insect+techniques+combined+eliminate+mosquitoes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Incompatible and sterile insect techniques combined eliminate mosquitoes.</a> Nature. 572 (7767), 56-61 (2019).</li>
<li>BEI Resources. Methods in Aedes Research. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.beiresources.org/Portals/2/VectorResources/Methods%20in%20Aedes%20Research%202016.pdf">https://www.beiresources.org/Portals/2/VectorResources/Methods%20in%20Aedes%20Research%202016.pdf</a> (2016).</li>
<li>Focks, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+improved+separator+for+the+developmental+stages%2C+sexes%2C+and+species+of+mosquitoes+%28Diptera%3A+Culicidae%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medical+Entomology%22%5BJournal%5D)">An improved separator for the developmental stages, sexes, and species of mosquitoes (Diptera: Culicidae).</a> Journal of Medical Entomology. 17 (6), 567-568 (1980).</li>
<li>International Atomic Energy Agency. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Manual+of+Dosimetry+in+Radiotherapy.+Technical+Reports+Series+No.+110%22">Manual of Dosimetry in Radiotherapy. Technical Reports Series No. 110</a>. , Vienna. (1970).</li>
<li>Aldridge, R. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gamma-irradiation+reduces+survivorship%2C+feeding+behavior%2C+and+oviposition+of+female+Aedes+aegypti%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Mosquito+Control+Association%22%5BJournal%5D)">Gamma-irradiation reduces survivorship, feeding behavior, and oviposition of female Aedes aegypti.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 36 (3), 152-160 (2020).</li>
<li>Cianci, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimating+mosquito+population+size+from+mark-release-recapture+data%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medical+Entomology%22%5BJournal%5D)">Estimating mosquito population size from mark-release-recapture data.</a> Journal of Medical Entomology. 50 (3), 533-542 (2013).</li>
<li>Knipling, E. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKnipling%2C+EF+%22The+basic+principles+of+insect+population+suppression+and+management%22">The basic principles of insect population suppression and management</a>. , United States Department of Agriculture. Washington, DC. (1979).</li>
</ol>

所有作者均已声明无利益冲突。

启动使用辐射技术的不育昆虫技术（SIT）防控项目，需要建立本地的埃及伊蚊（Aedes aegypti）品系。这一步骤至关重要，可使SIT真正区别于其他类似的防控技术。通过利用本地蚊虫品系开展项目，所生产的雄性个体更可能具备适应环境变化和环境信号的行为特征，并能在野外环境中有效寻找并交配野生雌蚊。此外，释放经辐射处理的本地雄蚊相比释放非本地品系的转基因蚊虫，更不易引发公众负面舆论，后者可能例如将新的等位基因引入本地蚊群。
将大量资源用于饲养蚊子，却仅有约一半可用于防控目的，这是该方法的一个局限性 埃及伊蚊 SIT项目。应对饲养方案进行优化，以将幼虫的成熟过程压缩至更明确的时间范围内，从而使蛹在更合适的时间集中达到可分离状态。这将有助于在最佳分离时机收集到更多的蛹。然而，处理的蛹数量增加，也会提高在收集蛹时已有更多雌性完成化蛹的风险，进而增加雌性与雄性一同被放入培养皿中并可能被释放的可能性。尽管经辐射处理的雌性在寿命、吸血行为和产卵行为方面 埃及伊蚊 蛹期发育为成虫后数量减少，将雌性与经辐照的雄性一同释放并非良策22因此，应优先尽量减少意外分离、辐照、标记并与雄虫一同释放的雌虫数量。
昆虫不育技术（SIT）项目的成功最终依赖于人工饲养并经辐射处理的雄性个体在交配竞争中的表现。保持雄性竞争力的关键在于通过系统性的实验优化辐射剂量，并尽可能提高种群中不育雄性与野生雄性之间的比例。剂量的选择需综合考虑多个关键因素，包括寿命、生育力、繁殖力以及蛹期死亡率。已有观察表明，随着辐射剂量的增加，雄性蚊虫的生育力呈渐近线式下降，趋近于零（KJL、RLA、SCB 未发表数据）。与此同时，雄性蚊虫的寿命和活动水平则随着辐射剂量的增加呈指数级下降（KJL、RLA、SCB 未发表数据）。因此，相较于追求使雄性达到99.9%不育的剂量，更优策略是选择较低的不育水平，以维持其存活能力。一旦确定了在寿命和蛹期死亡率方面与未辐照雄性无显著差异的剂量范围，应进一步开展生育力评估，以筛选出既能使雄性几乎完全不育、又具备较强竞争能力的适宜剂量。
同时，必须将种群中雄性蚊子的数量与释放的辐射雄蚊数量进行比较。这可以通过在目标释放区域内外的不同地点反复采集样本实现，采样应在同一地点进行，并在不育昆虫技术（SIT）项目开始前、期间和之后持续开展。应开展标记-释放-重捕研究，以评估野生雄蚊与释放雄蚊的比例。标记-释放-重捕研究依赖于从特定点释放已知数量的标记蚊子，随后在其释放点周围邻近位置进行重捕。通过比较在不同距离处重捕到的雄蚊与野生雄蚊的数量，可以估算该区域野生雄蚊的总体数量，从而确定不育雄蚊的释放竞争比例23。可通过增加不育雄蚊的释放量和/或通过传统控制手段（如孳生地清除、幼虫控制或成蚊杀灭处理）减少野生种群数量，以最大化不育雄蚊与野生雄蚊的比例。
为了评估释放不育雄性昆虫的效果，可将干预区域成虫的采集数量按时间顺序与非干预区域进行比较。当不育雄性被释放后，若干预区域采集到的雄性和雌性数量相对于类似的非干预区域逐渐减少，则可以推测，这是由于释放的不育雄性成功地在竞争中超过了本地可育雄性。这一效应也可在干预区域和非干预区域设置的产卵陷阱杯中观察到。干预区域中可能仍有卵产出，但如果孵化率低于非干预区域，则可推测这些卵未受精，原因是雌性与不育雄性发生了交配。随着未受精卵的产卵事件不断增多，干预区域内的雌性无法得到补充，最终可能导致产卵量下降8,24。
SIT 技术及项目未来的发展方向自然会扩展到其他具有重要医学意义的蚊种。例如，该技术可轻易地被调整用于控制 白纹伊蚊， 鉴于非常相似的生物学特性 埃及伊蚊 和 白纹伊蚊 其他值得关注的病媒蚊种包括 Culex quinquefasciatus, Culex tarsalis 和&#160;各种 按蚊属 物种。提高该技术的效率依赖于增加特定时间内产生的雄性蛹的数量，这可通过基因改造或人工选择实现；同时还需要提高雄性的竞争能力，这可通过增强其活力、生育力或寿命来实现。
最终，昆虫不育技术（SIT）项目并非控制蚊虫的万能解决方案。相反，它是一系列其他控制技术（如综合病媒管理（IVM）项目）中的一种工具，这些技术相互弥补各自在应用中的不足。例如，化学防治虽然能够快速且低成本地控制蚊虫，但也容易导致抗药性的产生以及非靶标生物的死亡；而SIT具有物种特异性，且不易引发抗性，但为了控制来自病媒控制区外部的迁入种群，必须持续不断地生产和释放SIT雄性蚊虫。

蚊媒病原体传播给人类每年在全球范围内导致数百万例疾病和死亡。由于目前尚无针对寨卡病毒病或登革热等蚊媒疾病的高效且获批的疫苗，减少传播的一个最有效方法就是降低作为疾病传播媒介的蚊虫种群数量。令人困扰的是，越来越多的传统上可通过杀虫剂控制的蚊种正表现出日益增强的杀虫剂抗性1。与此同时，各国政府机构已积极撤销注册或禁用一些过去获批的杀虫剂，而新型高效化学防控措施的研发却十分有限2,3。这一系列阻碍蚊虫防控的因素促使人们探索替代性的非化学技术以减少蚊虫种群数量。
某些蚊虫种类在防治过程中面临抗药性和杀虫剂注册方面的挑战。Aedes aegypti（L.）是一种重要的疾病传播媒介蚊虫，由于其幼虫发育和成蚊栖息所利用的隐蔽性外围人居生境，使得通过传统的综合媒介管理措施对其进行有效控制极为困难4,5。与住宅周边隐蔽生境利用相关的挑战包括：难以通过杀虫剂喷洒技术覆盖这些位置，以及公众可能不接受公共卫生媒介控制机构为实施有效的综合媒介管理（IVM）所必需的密集监测和控制活动而反复进入私人领地。
幸运的是，针对其他极具挑战性的昆虫物种已证明有效的昆虫不育技术（SIT）6，目前正在美国佛罗里达州圣奥古斯丁开展的一系列开创性实验和实地试验中被应用于解决Aedes aegypti问题（KJL、RLA、SCB，未发表数据）。SIT 已被应用于包括蚊虫在内的多种昆虫物种，并已有深入综述7,8。SIT 通过大规模释放人工饲养并经电离辐射或化学方法处理而绝育的雄性个体，压倒野生雌性个体的择偶选择。这些绝育雄性与野生雌性交配后，由于雄性配子受损，导致所产卵无法孵化；若释放数量足够，理论上可使野生Aedes aegypti种群崩溃。
启动了一项SIT计划，旨在尝试减少种群数量 埃及伊蚊 在美国佛罗里达州大西洋沿海的一个城市区域，该物种近期重新定殖并正在扩散，对公共健康构成传播寨卡病毒、登革热病毒或基孔肯雅病毒等病毒的风险。为最大限度提高与野生雌蚊的交配兼容性，研究人员利用野外捕获的个体建立了一个新的种群。 埃及伊蚊 从目标种群中培育出雄性个体用于该计划9这一假设基于以下观点：在当地繁殖并人工饲养的雄性蚊子更有可能在与当地野生雄性争夺与当地野生雌性交配的机会中具备竞争优势。为了使昆虫不育技术（SIT）有效，不仅需要在目标区域释放大量不育雄蚊，还要求这些雄蚊能够有效地求偶并成功与当地野生雌蚊交配。
为确定最佳的不育雄性释放数量（KJL、RLA、SCB 未发表数据），以及在不影响存活率、行为表现或野生雌性接受度的前提下使雄性不育的最佳辐射剂量（KJL、RLA、SCB 未发表数据），开展了一系列实验。相关数据将在该研究团队的后续相关出版物中公布，但本方案中也包含部分研究结果，可为新的昆虫不育技术（SIT）研究提供起点 埃及伊蚊 其他地区的控制项目。该物种的分布范围持续扩大，而昆虫不育技术（SIT）项目显示出成为经济高效、长期控制该种群的广阔前景。本方案的目的是生产经 sterilized、雄性、人工饲养种群的 埃及伊蚊 将蚊子系统性释放到户外区域，以干扰当地蚊虫的自然繁殖周期 埃及伊蚊 在运行中的公共卫生病媒控制项目中的种群
尽管已有类似的方案和工作流程发表，用于转基因的制备 埃及伊蚊 雄性和生产工作流程 伊蚊 SIT，或 Wolbachia基于不相容性的程序已在其他地方发表，本方案阐述了如何对现有方案进行适应性改进 埃及伊蚊 雄性蛹的制备、分离与辐照，成年雄虫的标记与包装，以及向释放地点的运输，用于本项目9,10,11,12,13,14,15,16,17,18该程序中的标记组分在成熟的SIT项目中可能并非必需；但本文仍将其包含在内，因为这是在SIT项目建立初期监测整个流程有效性和控制质量的一种方法。蚊虫控制项目通常由地方主管部门负责运行，因此在组织的诸多方面（如规模、资金来源以及调控控制策略以实现本地最佳效果）可能存在广泛差异。因此，应评估本方案与现有资源的兼容性。

<table><tbody><tr><td>1-1/8&quot; 扳手（1&quot;（1 英寸）= 2.54 厘米）</td><td>Craftsman</td><td>CMMT44707</td><td></td></tr><tr><td>1/2 品脱硬纸杯（1/2 品脱 = 236.5 毫升）</td><td>Science Supplies WLE 公司</td><td>1/2 品脱</td><td></td></tr><tr><td>1/4&quot; 管道 - 聚四氟乙烯管</td><td>Hudson Extrusions</td><td>LLDPE1/8 X 1/4 BLK</td><td>用于连接 CO2 气体调节器</td></tr><tr><td>1/8&quot; 黄铜接头带 MIP 接口</td><td>B&amp;K</td><td>BHB-85NLB</td><td>用于连接 CO2 气体调节器</td></tr><tr><td>1000 毫升带把手刻度塑料烧杯</td><td>Thermo Scientific</td><td>1223-1000</td><td></td></tr><tr><td>3000 毫升带把手刻度塑料烧杯</td><td>Thermo Scientific</td><td>1223-3000</td><td></td></tr><tr><td>成虫大型笼子</td><td>Bioquip</td><td>1450D</td><td></td></tr><tr><td>吸气管瓶</td><td>Bioquip</td><td>2809V</td><td></td></tr><tr><td>牛肝粉</td><td>MP Biomedicals</td><td>290039601</td><td></td></tr><tr><td>啤酒酵母</td><td>MP Biomericals</td><td>02903312-CF</td><td></td></tr><tr><td>CO2 调节器</td><td>Randor</td><td>64003038</td><td></td></tr><tr><td>CO2 气罐（20 磅罐体）</td><td>Praxair</td><td>CDBEVCARB20</td><td></td></tr><tr><td>收集盆</td><td>Treasure Gurus</td><td>KI-ENAMELBOWL</td><td>用于分离器</td></tr><tr><td>大号棉球</td><td>Fisher Scientific</td><td>22-456-883</td><td></td></tr><tr><td>带盖熟食杯 - 470 毫升</td><td>Pactiv DELItainer</td><td>PCTYSD2516</td><td></td></tr><tr><td>带盖熟食杯 - 1900 毫升</td><td>Berry Global</td><td>T60764</td><td></td></tr><tr><td>DoseReader 4</td><td></td><td></td><td>ND0.5 和 ND1.0 QA 滤光片组标准</td></tr><tr><td>剂量测定膜</td><td>Far West Technology, Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>滤纸</td><td>Millipore</td><td>AP10045S0</td><td></td></tr><tr><td>手电筒式吸气器</td><td>Bioquip</td><td>2809D</td><td></td></tr><tr><td>镊子 - 精细轻质型</td><td>Bioquip</td><td>4748 或 4750</td><td>轻质</td></tr><tr><td>GAFchromic</td><td></td><td></td><td>放射变色膜</td></tr><tr><td>Gammator M</td><td>Radiation Machinery Corporation, Parsippany, NJ</td><td></td><td>铯-137 照射仪</td></tr><tr><td>手持机械式吸气器</td><td>Clarke Mosquito</td><td>13500</td><td></td></tr><tr><td>羔羊皮安全套</td><td>Trojan</td><td>Naturalamb</td><td></td></tr><tr><td>大型 CO2 室</td><td>Sterilite</td><td>Walmart #&amp;nbsp;568789514</td><td></td></tr><tr><td>幼虫饲养盘</td><td>Blue Ridge Thermoforming</td><td>&amp;nbsp;01-FG-400-3N-ABS</td><td>尺寸：22.375 × 17.5 × 3（英寸）</td></tr><tr><td>磁铁 - 20 磅拉力</td><td>Master magnetics</td><td>MHHH20BX</td><td></td></tr><tr><td>标记染料</td><td>Dayglo</td><td>ECO-11</td><td>极光粉红</td></tr><tr><td>标记染料</td><td>Dayglo</td><td>ECO-17</td><td>土星黄</td></tr><tr><td>网筛</td><td>Falk</td><td></td><td>T301</td></tr><tr><td>巴斯德移液管</td><td>Thermo Scientific</td><td>02-708-006</td><td></td></tr><tr><td>培养皿 - 大号</td><td>VWR International</td><td>25384-090 CS</td><td></td></tr><tr><td>培养皿 - 小号（60 毫米 × 15 毫米）</td><td>Fisher Brand</td><td>FB0875713A</td><td></td></tr><tr><td>蛹分离器</td><td>J.W. Hock</td><td>1512</td><td></td></tr><tr><td>红色橡胶软管</td><td>Welch</td><td>331040-5</td><td></td></tr><tr><td>释放容器</td><td>Science Supplies WLE 公司</td><td>1 加仑</td><td></td></tr><tr><td>橡胶圈 - cross #19</td><td>Alliance</td><td>ALL37196</td><td></td></tr><tr><td>橡胶圈 - latitude #64</td><td>Skillcraft</td><td>NSN0589974</td><td></td></tr><tr><td>天平</td><td>Ohaus</td><td>H-4737</td><td></td></tr><tr><td>种子发芽纸 - 重型 76#</td><td>Anchor Paper</td><td>#76</td><td></td></tr><tr><td>运输保温箱 - 16 × 13 × 12.5&quot;</td><td>MrBoxonline.com</td><td>Husky Foam Cooler 套件</td><td></td></tr><tr><td>20 号筛</td><td>Advantech</td><td>20BS8F</td><td></td></tr><tr><td>30 号筛</td><td>Advantech</td><td>30BS8F</td><td></td></tr><tr><td>小型笼子 - Bug Dorm</td><td>MegaView</td><td>Bug Dorm-1</td><td></td></tr><tr><td>小型 CO2 室</td><td>Mainstays</td><td>Walmart #&amp;nbsp;562922221</td><td></td></tr><tr><td>苏芙蕾杯盖</td><td>SOLO</td><td>41165277456</td><td></td></tr><tr><td>苏芙蕾杯 - 4 盎司（1 盎司 = 29.6 毫升）</td><td>SOLO</td><td>41165024104</td><td></td></tr><tr><td>海绵</td><td>ocelo</td><td>MMM7274FD</td><td></td></tr><tr><td>挤压瓶</td><td>Dynalon</td><td>3UUP6</td><td></td></tr><tr><td>体视显微镜</td><td>Meiji Techno</td><td>EMZ-5</td><td></td></tr><tr><td>弹力绷带套管</td><td>BSN Medical</td><td>30-1006</td><td></td></tr><tr><td>聚苯乙烯泡沫</td><td></td><td></td><td>挤塑聚苯乙烯泡沫</td></tr><tr><td>热带鱼薄片饲料</td><td>Tetra</td><td>4.52 磅</td><td></td></tr><tr><td>真空室 - 干燥器</td><td>BelArt</td><td>T9FB892757</td><td></td></tr><tr><td>称量舟</td><td>Globe Scientific</td><td>3621</td><td></td></tr></tbody></table>

准备用于绝育昆虫技术项目释放的辐射处理并标记的雄性aedes aegypti蚊虫

Preparing Irradiated and Marked Male Aedes aegypti Mosquitoes for Release in an Operational Sterile Insect Technique Program

登革热、寨卡病毒和基孔肯雅热等人类疾病的防控依赖于对其传播媒介的控制，即 埃及伊蚊 蚊子，因为目前尚无有效的预防手段。对蚊子传播媒介的控制通常依赖于在幼虫和成虫阶段使用化学药剂，但这可能导致非靶标生物的死亡，更重要的是，会促使媒介蚊虫产生杀虫剂抗性。昆虫不育技术（SIT）是一种通过释放不育雄虫与野生雌虫交配以产生无法存活后代的方式来控制害虫种群的方法。本文描述了为实施SIT项目以控制蚊虫种群而生产不育雄虫的过程 埃及伊蚊 蚊子。本文概述了该计划中使用的步骤，包括蚊群的饲养与维持、雌雄蛹的分离、成年雄蚊的辐照与标记，以及运输 埃及伊蚊 将雄性个体释放至释放地点。同时讨论了操作中的注意事项、项目的局限性以及未来目标。

严格且充分的蚊虫饲养包括在种群笼中保持数量均衡的雄蚊和雌蚊，持续提供新鲜的蔗糖溶液和蜂蜜，以及稳定高质量的血液饲喂。这些条件将产生紧密堆积的卵块，非常适合用于绝育蚊虫幼虫饲养盘中的孵化。对干燥卵块进行妥善储存和使用，例如系统性标记以确保按从最早到最新的顺序使用，有助于所有饲养盘中卵的均匀孵化。在孵化前将所有幼虫饲养盘注满水，可缩短卵块在孵化容器中的时间，并促进幼虫健康发育。从孵化到化蛹阶段的幼虫盘管理需要饲养人员密切参与，因为根据发育阶段和环境因素的不同，部分饲养盘可能需要更多或更少的食物，或额外添加水分。如果在预定的蛹期性别分离日出现发育阶段异常的情况，应提前进行调整，例如提前或推迟孵化时间、调整食物供给或改变培养箱温度。
本方案中的饲养过程并不能使所有卵及时孵化并发育成可用于辐射和防控目的的蛹。当需要分离蛹时，饲养种群中仍有20%至50%的蚊子仍处于幼虫阶段。然而，这些幼虫并不会被浪费，而是继续培养24小时，以获得额外的蛹。这些蛹可与前一天分离出的雌蛹合并，重新回收至种群饲养笼中。在种群饲养笼中，蛹将发育为成虫，进行交配、吸血，并产卵，从而维持不育昆虫技术（SIT）项目的持续运行。
分离蛹、将蛹倒入培养皿、辐照以及辐照后放入成虫饲养笼等步骤必须在一天内完成；因此，应预留充足的时间，以便从容完成所有操作。释放容器的组装和准备工作应在标记过程之前完成。当从释放地点返回的运输箱送达后，应检查释放容器并为其下次使用做好准备。在不使用时，丢弃潮湿的棉球、晾干潮湿的释放容器、清洗培养皿、更换纱网以及取下容器上的弹性绑带，将显著延长释放容器的使用寿命。
鉴于全球范围内新型冠状病毒（COVID-19）疫情的实际情况，本实验方案已对通常需要多人协作的操作流程进行了调整，使每一步骤均可由一名实验人员独立在实验室中完成。在单人操作情境下，最受影响的步骤包括蚊虫性别分离、标记、称重以及种群饲养维护。如果在不同房间内同时设置多个性别分离操作位，则单人完成蛹期蚊虫的性别分离是可行的。在需要保持工作场所社交距离的疫情环境下，必须配备多个操作工作站，才能顺利完成从性别鉴定到包装的各个步骤。根据操作人员的速度，单人完成15,000只蚊虫的性别分离约需4小时，随后还需额外1至2小时进行标记、称重和包装。双人协作可缩短蚊虫在麻醉状态下进行标记的时间，并减少整体操作时长。然而，即使在双人协作的情况下，由于蚊虫处于镇静状态的时间有限，仍难以确保每个释放笼中准确分配到足量的2.0 g蚊虫。尽管幼虫和成虫饲养器具的清洗与准备工作极为耗时且劳动强度大，但该过程可进行合理分割，使各操作人员在疫情期间能够独立且安全地开展工作。
释放成虫、标记、辐照 埃及伊蚊 雄性蚊子的释放不在本方案的范围之内，但此处简要介绍。标记并经辐射处理的雄性蚊子的释放过程，首先需根据容器重量（从而推断出不育雄性蚊子的数量）确定释放容器的均匀分布，如文献所述。 表3运输送达病媒控制区后，打开包装箱，检查释放容器是否存在蚊虫死亡或容器状况异常等问题。随后，释放容器中的蚊虫需在运输至处理区域前，于环境温度和湿度条件下适应1-2小时。处理区域内的释放点位需在对野生蚊群高密度区域进行密集监测后确定。 埃及伊蚊释放的时机、频率和密度需根据该物种的生物学特性以及气象条件、公众支持程度和实验室饲养能力进行综合权衡。
由于特定的释放容器与相应的释放地点相匹配，因此在通过切割顶部的网孔打开容器前，必须核对标签，使操作人员能够变形网孔，让部分雄蚊逃逸。这种分批释放方法在容器指定的每个释放点重复进行，直到所有可自由飞行的雄蚊均被释放。随后，在各自指定的释放位置，对每个释放容器重复此过程，直至所有容器均被处理完毕。可选地，在蚊子释放后，可将未能自行离开的死亡或失能蚊子收集到培养皿中，并进行标记，以便手动计数或称重，从而校正实际释放数量的估计值。在目标区域，以及可能的非干预对照区域，持续广泛地对野生埃及伊蚊（Aedes aegypti）的成虫、卵及未成熟阶段进行监测，以评估不育昆虫技术（SIT）操作的效果。

昆虫不育技术（SIT）用于控制对化学防治可能具有抗性的特定重要医学蚊虫种群。本文介绍了一种大规模饲养和制备不育雄性蚊虫的方法，以供在针对埃及伊蚊（Aedes aegypti）的运行性SIT项目中释放使用。

准备用于绝育昆虫技术项目释放的辐射处理并标记的雄性Aedes aegypti蚊虫

登革热、寨卡病毒病和基孔肯雅热等人类疾病的防控依赖于对传播媒介埃及伊蚊（Aedes aegypti）的控制，因为目前尚无……

本方案的独特价值在于，两名人员在小型实验室内利用 readily available 设备即可生产足量的无菌雄性蚊子，以支持一个覆盖50英亩的运行级昆虫不育技术（SIT）项目。该技术高效且成本低廉，即使是规模较小的蚊虫控制区也能够负担，从而可将其纳入综合病媒控制计划。本实验操作将由我本人以及来自研究单位的生物科学实验室技术人员 Barbara Bayer 共同演示。为了从蛹阶段饲养成年埃及伊蚊（Aedes aegypti），请准备尺寸为60×60×60厘米的可折叠铝制饲养笼，笼体采用孔径为0.84×0.84毫米的玻璃纤维网筛，并在每个饲养笼的一个垂直侧壁上安装可伸手进入的尼龙网袖。在每个饲养笼中放入一个含有埃及伊蚊（Aedes aegypti）蛹（雌雄比例为1:1）的1,900毫升塑料杯，并扎紧网袖，将杯子留在笼内进行羽化，饲养条件为28至30摄氏度、相对湿度大于50%，光照周期为12:12或14:10的光暗循环，持续约四天，直至不再有成虫羽化。在将蛹放入饲养笼24小时后，向每个笼内放置一个装有10%蔗糖溶液并配有海绵灯芯的容器，同时用金属挂钩悬挂一块10×2厘米、浸透蜂蜜的海绵，分别为成蚊提供水分和营养。在大多数成虫羽化后的48至72小时内，以及此后每两到三天一次，持续三至四周，每个笼子中放入一个羊皮安全套，内含50至100毫升去纤维牛血，并将安全套置于热水浴中加热至约37摄氏度。用毛巾轻轻拍干安全套后，将部分干燥的安全套分别放入衬有滤纸的培养皿中，并置于笼内30至60分钟。每次血液饲喂后48至72小时，在每个笼子中放入一个1900毫升的产卵杯，杯内盛有800毫升过滤后的蛹水，并放置一张8至10厘米宽、30厘米长的种子发芽纸，紧贴杯内壁内侧铺平。为了从卵孵化埃及伊蚊（Aedes aegypti）幼虫，使用带有5,000至10,000枚卵的产卵纸，垂直于产卵线剪取3至7厘米长的片段。将该片段放入一个装有半杯自来水和少量粉碎的鱼食薄片的新460毫升容器中。盖上容器并剧烈振荡至少一分钟，然后将全部内容物倒入含有3升自来水和50毫升褐色浆液的幼虫饲养盘中。在育苗盘上标记起始日期、品系信息和喂养计划。当育苗盘中幼虫达到大致的阈值比例后，将每个盘中的内容物倒入20至40目筛子中，并用装有自来水的挤压瓶将蛹和幼虫从筛子中冲洗出来，收集到一个3升的带刻度塑料烧杯中。为将雄蛹与幼虫及雌蛹分离，将每个烧杯中的内容物分装至多个1.9升的塑料容器中，并在蛹分离器底部的导流槽下方放置一个坚固的浅底4升收集容器。取两个三升的带刻度塑料烧杯，装入约四分之三满的自来水，将水倒入分离器玻璃板之间的空隙中，同时调节上下旋钮，使水持续流过分离器。当水在玻璃板底部上方约1.25厘米处均匀积聚形成静水层时，用胶带标记分离器底部旋钮的起始位置。随后，开始将盛有蛹和幼虫的容器倒入分离器中，同时将底部旋钮持续逆时针旋转1至2厘米，偏离起始位置。当大部分或全部幼虫被冲刷通过槽道进入收集容器后，暂停水流，并使用30号筛网将收集容器中的幼虫筛出清理。当所有幼虫都被移除后，倒掉水并再次调节旋钮，使雄性蛹被冲入收集容器中。然后将容器中的雄性蛹倒入一个20号筛子中，使用一个1升的挤压瓶装自来水将筛子中的蛹冲洗到另一个1.9升的容器中。当所有雄性蛹收集完毕后，倒掉水并调节旋钮，使雌性蛹得以被收集。使用20号筛子将雌性蛹转移至一个新的1.9升容器中，操作方法如前所示。然后倒出水，并再次调节旋钮，直至所有未成熟蚊子均被冲出分离装置。用筛子过滤收集到的雄性蛹，并用尽可能少的水将残渣冲洗至一个1升量筒中。将蛹小心倒入铺有湿润滤纸的培养皿中，呈单层排列。使用一支新的3毫升巴斯德移液管吸除培养皿底部的积水，以防止操作过程中蛹发生移动。将培养皿捆扎成组并叠放，然后密封于已标记的3.8升可重复封口袋中，以便放入辐照室。为了标记定量批次的成年辐照雄性蚊子，需从饲养笼中移除所有营养来源，并将一个饲养笼放入大型二氧化碳室中处理5至7分钟，期间轻敲容器壁以震落附着在壁上的蚊子。暴露期结束后，将蚊子转移至吸虫管瓶中，再次麻醉后将蚊子轻轻倒在覆盖白纸的工作台面上。仔细用吸虫器将所有雄性蚊子从工作台面吸入新瓶中，并重复暴露和收集过程，直至从所有饲养笼中收集完全部成年雄性蚊子。在性别分选过程中的某个阶段，制备一个仅含有25只成年雄性蚊子的小瓶。当所有雄性蚊子收集完毕后，将每瓶蚊子置于已去皮的称量舟中，用天平称重，然后迅速将称重后的蚊子倒入一个240毫升的纸板容器中，该容器内含有50毫克标记染料。将容器顺时针和逆时针各旋转一圈，直至所有蚊子表面均匀地轻覆染料，随后将蚊子倒入一个新的称量舟中，再将称量舟对折，使蚊子通过丝袜套管导入释放容器中。当向释放容器中加入约两克雄性蚊子后，将纱布袖口扎紧，并在释放容器表圈的标签带上标记染料颜色、容器编号以及蚊子的总重量。在此项具有代表性的埃及伊蚊雄性成蚊的饲养、辐照及标记实验中，两克雄性成蚊来自三个饲养笼，另加自两个饲养笼中各取25只雄蚊的两个小瓶，以便计算每只蚊子的平均重量。两个批次中总共丢弃了25只雌蚊。在幼虫饲养期间每周进行及时且基于观察的喂食，对于获得发育良好的蛹以进行分离至关重要。这能够清晰区分雌雄个体，从而在标记步骤中显著降低雌性个体的出现概率。除了可用于实际的昆虫不育技术（SIT）项目外，这些不育雄性还可广泛用于实验研究，以比较辐照雄性与野生未辐照雄性在交配竞争、存活能力及扩散行为等方面的差异。改进该技术以包含雌性蚊子，可使我们研究意外释放经辐射处理的雌性蚊子对繁殖力和媒介能力的影响。

preparing-irradiated-marked-male-aedes-aegypti-mosquitoes-for-release

Research

科研

JoVE Journal

Biology

生物学

准备辐照和标记的雄性 埃及伊蚊 ，以便在操作性昆虫技术计划中释放

在本视频中，Nijole Jasinskiene 演示了用于创制转基因埃及伊蚊（Aedes...

埃及伊蚊胚胎显微注射获得转基因蚊子

为了利用RIDL®（携带显性致死基因昆虫释放）系统实现对埃及伊蚊（Aedes...

大规模生产用于巴西野外释放的基因改造埃及伊蚊（Aedes aegypti）

Aedes aegypti 蚊子感染 Wolbachia 后被释放到自然种群中，以抑制节肢动物传播病毒的传播。本文描述了在实验室中培育携带 Wolbachia 感染的 Ae. aegypti...

维持感染 Wolbachia 的 Aedes aegypti 蚊子

针对有害生物和病媒昆虫的公共卫生杀虫剂在不同生态区域中的效果并不一致。本文介绍了一套利用圈养病媒昆虫作为杀虫剂效果监测哨兵的技术体系，以生成电子地图，支持在多种环境中对杀虫剂进行标准化评估。...

在野外可视化评估杀虫剂对病媒蚊虫的防治效果

本方案可在封闭环境中测定埃及伊蚊（Aedes...

媒介能力分析 埃及伊蚊 蚊子传播寨卡病毒

本文介绍了一种节省时间和空间的方法，利用24孔组织培养板对单只蚊虫的产卵量和孵化率进行计数，该方法可显著提高繁殖力和生育力检测的规模和速度。...

改良的生殖力与生育力检测方法 埃及伊蚊 使用24孔组织培养板（EAgaL板）

一种培养微孢子虫寄生虫Edhazardia aedis的实验方案。该寄生虫通过幼虫阶段的水平传播和成虫阶段的垂直传播，从一代埃及伊蚊（Aedes...

Edhazardia aedis 微孢子虫寄生虫在中国台湾伊蚊（Aedes aegypti）中的传播

本文介绍了一种利用荧光染料作为标记物研究埃及伊蚊（Aedes...

使用荧光染料罗丹明B研究雄性交配竞争力 埃及伊蚊 蚊子

本文报告的方案展示了在实验室封闭的小型笼具试验中评估用于病媒控制的基因工程蚊子性能的三种替代方法。每种方案均根据蚊子品系所携带的特定修饰（基因驱动或非基因驱动）以及所测量参数的类型进行定制。...

小型笼具中对基因工程按蚊的实验室试验

本实验方案描述了如何测量埃及伊蚊（Aedes...

量化转基因中的适合度代价 埃及伊蚊 蚊子

了解大规模饲养和准备绝育雄性埃及伊蚊的方法，用于实施不育昆虫技术控制蚊媒种群。该技术高效且成本低廉，使小型蚊媒控制区也能有效利用绝育雄蚊进行综合病媒防控。

准备用于绝育昆虫技术项目释放的辐射处理并标记的雄性Aedes aegypti蚊虫

探索更多视频