張治軍，陳奇章，李雪生，李曉維，章金明，黃 俊，呂要斌

(1. 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)植物保護(hù)與微生物研究所，杭州 301021；2. 廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，南寧 530004)

植物病毒病害嚴(yán)重制約農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)。植物病毒種類繁多，目前已報(bào)道的植物病毒1 100余種(葉健，2019)。其中80%的植物病毒依賴于介體昆蟲傳播，且寄主范圍廣泛，包括糧食作物、油料作物、蔬菜、果樹、花卉、藥材和林木等，年經(jīng)濟(jì)損失達(dá)4 000億元(葉健等，2017)。我國蔬菜種植面積和產(chǎn)量均居世界第一(張友軍等，2013)，病毒病是危害我國蔬菜生產(chǎn)的第一大病害，年危害面積達(dá)11 378.5萬畝次，造成經(jīng)濟(jì)損失超100億元，而煙粉虱、薊馬、蚜蟲等小型昆蟲是蔬菜病毒病的主要傳播媒介，其傳毒危害嚴(yán)重威脅我國蔬菜生產(chǎn)(張友軍等，2013)。蟲傳病毒病害的防控既要控制病毒本身，又要通過控制介體昆蟲來控制病毒病害的蔓延與流行，防治策略復(fù)雜、難度大；而且缺乏高選擇性、高有效性植物病毒病防治藥劑和高抗病毒病優(yōu)良作物種質(zhì)資源與品種，因此目前生產(chǎn)上仍主要依賴通過對(duì)介體昆蟲的化學(xué)防治來實(shí)現(xiàn)病毒的預(yù)防與控制，同時(shí)由于種植戶化學(xué)殺蟲藥劑的不合理使用、甚至濫用，導(dǎo)致媒介昆蟲抗藥性、殺蟲劑污染與殘留等問題，嚴(yán)重威脅農(nóng)產(chǎn)品安全與生態(tài)安全(葉健等，2017)。因此，發(fā)展高效控制媒介昆蟲及其傳播重大病毒病害防控技術(shù)是保障國家糧食安全、蔬菜產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的迫切需求。

昆蟲內(nèi)共生菌沃爾巴克氏體Wolbachia是一種節(jié)肢動(dòng)物體內(nèi)廣泛存在并經(jīng)卵傳播的革蘭氏陰性胞內(nèi)次生共生細(xì)菌，約65%的昆蟲種類天然攜帶沃爾巴克氏體，廣泛分布于昆蟲體內(nèi)卵、卵巢和精巢等生殖組織，以及頭、肌肉、中腸、唾液腺、馬氏管、血淋巴和脂肪體等非生殖組織(Werren and Windsor, 2000)。沃爾巴克氏體對(duì)宿主昆蟲具有重要作用，一是改變昆蟲適應(yīng)環(huán)境的能力；二是通過胞質(zhì)不親和、產(chǎn)雌孤雌生殖、雌性化或者殺雄作用等多種方式調(diào)控昆蟲生殖；三是沃爾巴克氏體可以調(diào)控媒介昆蟲對(duì)一些病毒病的復(fù)制和傳播能力，比如沃爾巴克氏體增強(qiáng)黑腹果蠅Drosophilamelanogaster抵抗RNA病毒的能力(Bourtzisetal., 2013; Raineyetal., 2014)；沃爾巴克氏體通過調(diào)控病毒在蚊子體內(nèi)的復(fù)制過程降低蚊子對(duì)登革熱病毒Denguevirus(DENV)、基孔肯雅病毒Chikungunyavirus(CHIKV)、黃熱病毒YellowFevervirus(YFV)、寨卡病毒Zikavirus(ZIKV)和西尼羅病毒W(wǎng)estNilevirus(WNV)等人類病毒的傳播能力(Moreiraetal., 2009; van den Hurketal., 2012; Hussainetal., 2013; Aliotaetal., 2016)；沃爾巴克氏體在農(nóng)業(yè)昆蟲褐飛虱Nilaparvatalugens體內(nèi)具有抗水稻齒葉矮縮病毒Riceraggedstuntvirus(RRSV)能力(Gongetal., 2020)。根據(jù)上述進(jìn)展，基于昆蟲共生菌沃爾巴克氏體的蚊媒及蚊媒人類病毒病控制研究與應(yīng)用取得了重大進(jìn)展，現(xiàn)就沃爾巴克氏體抗病毒及其應(yīng)用的最新進(jìn)展和未來發(fā)展進(jìn)行綜述，為發(fā)展蔬菜害蟲及其傳播病毒病防控技術(shù)提供新思路。

1 沃爾巴克氏體在昆蟲體內(nèi)抗病毒的普遍性及其決定因素

自發(fā)現(xiàn)沃爾巴克氏體在果蠅和蚊子體內(nèi)具有抗RNA病毒以來，利用沃爾巴克氏體防控蟲媒疾病的潛力受到了廣泛關(guān)注(Panetal., 2012; Bianetal., 2013; Gomes and Barillas-Mury, 2018)。很多研究調(diào)查了沃爾巴克氏體對(duì)蟲媒傳毒能力的影響，結(jié)果表明沃爾巴克氏體可降低媒介昆蟲蚊子對(duì)登革熱病毒、基孔肯雅病毒、黃熱病毒、寨卡病毒和西尼羅病毒等疾病的感染、擴(kuò)散和傳播能力(Moreiraetal., 2009; van den Hurk, 2012; Aliotaetal., 2016)。而在果蠅體內(nèi)，沃爾巴克氏體可抵抗弗洛克豪斯病毒FlockHousevirus(FHV)和果蠅C病毒DrosophilaCvirus(DCV)(Martinezetal., 2014; 2017)。此外，也有報(bào)道沃爾巴克氏體在昆蟲體內(nèi)對(duì)病毒無影響，甚至促進(jìn)病毒感染。另外，到目前為止僅有三項(xiàng)研究評(píng)價(jià)了沃爾巴克氏體對(duì)DNA病毒的抗性(Luísetal., 2008; Grahametal., 2012；Palmeretal., 2018)，沒有證據(jù)表明沃爾巴克氏體具有抗DNA病毒作用，而沃爾巴克氏體在昆蟲體內(nèi)抗RNA病毒是常見現(xiàn)象(Pimenteletal., 2021)。

沃爾巴克氏體在昆蟲體內(nèi)抗病毒的能力取決于沃爾巴克氏體株系及其在寄主體內(nèi)的密度(Martinezetal., 2014; 2015)。通常在自然寄主體內(nèi)沃爾巴克氏體抗病毒能力時(shí)較弱，但是將沃爾巴克氏體轉(zhuǎn)染到新的寄主體內(nèi)后，抗病毒能力更強(qiáng)(Zug and Hammerstein, 2015)。比如，強(qiáng)致病力沃爾巴克氏體株系wMelPop，最初來源于黑腹果蠅，轉(zhuǎn)染到埃及伊蚊Aedesaegypti后，復(fù)制能力更強(qiáng)，蚊蟲體內(nèi)沃爾巴克氏體密度更大，對(duì)不同病毒都表現(xiàn)出很強(qiáng)的抵抗能力，同時(shí)攜帶沃爾巴克氏體株系wMelPop的蚊子壽命縮短，競(jìng)爭(zhēng)力較弱(Min and Benzer, 1997; Carringtonetal., 2009)；同樣來源于黑腹果蠅的沃爾巴克氏體株系wMel、wMelCS均具有廣譜抗病毒能力，而對(duì)轉(zhuǎn)染后寄主蚊子適合度無明顯影響(Martinezetal., 2014; 2017)；還有來源于擬果蠅D.simulans的wAu株系、白紋伊蚊A.albopictus的wAlbB株系和灰飛虱Laodelphaxstriatellus的wStri株系轉(zhuǎn)染到新寄主都具有抗病毒能力(Bianetal., 2010; Martinezetal., 2014; Gongetal., 2020)。將不同果蠅體內(nèi)的多種沃爾巴克氏體株系轉(zhuǎn)染到相同遺傳背景的擬果蠅體內(nèi)，研究發(fā)現(xiàn)沃爾巴克氏體的抗病毒能力與寄主遺傳背景無關(guān)，而與沃爾巴克氏體株系相關(guān)。到目前為止，不同株系沃爾巴克氏體在不同寄主體內(nèi)抗RNA病毒的研究除了在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行以外，在自然界應(yīng)用沃爾巴克氏體抗病毒的研究也逐步陸續(xù)報(bào)道(Lavenetal., 1967; Jefferyetal., 2009; Hoffmannetal., 2011; McGraw and O’Neill，2013; Mainsetal., 2019; Naznietal., 2019; Zhengetal., 2019; Ryanetal., 2020)。至少有65%的昆蟲天然攜帶沃爾巴克氏體(Kirsten and Peteretal., 2008)，但是有關(guān)沃爾巴克氏體的抗病毒作用研究主要集中在雙翅目昆蟲果蠅和蚊子，目前僅各有一項(xiàng)相關(guān)研究分別在鱗翅目(Grahametal., 2012)和半翅目昆蟲寄主內(nèi)(Gongetal., 2020)，據(jù)此推測(cè)沃爾巴克氏體在昆蟲體內(nèi)分布如此廣泛的原因之一可能是沃爾巴克氏體在昆蟲體內(nèi)的抗病毒作用。因此需要在更多種類昆蟲上展開相關(guān)研究，以驗(yàn)證沃爾巴克氏體的抗病毒作用是否也存在于其它昆蟲寄主內(nèi)，這樣有助于解釋沃爾巴克氏體的抗病毒作用可能是其本身在自然昆蟲種群內(nèi)廣泛分布的主要原因之一。

2 沃爾巴克氏體在寄主體內(nèi)抗病毒機(jī)理

現(xiàn)有研究表明，沃爾巴克氏體可抑制多種病毒，關(guān)于沃爾巴克氏體抗病毒機(jī)理主要有二種：一是沃爾巴克氏體通過激活寄主先天免疫反應(yīng)對(duì)抗病毒等病原物體(Xietal., 2008; Zakariaetal., 2010; Thomasetal., 2011; Raineyetal., 2014)；二是沃爾巴克氏體與病毒等病原體在寄主體內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)營養(yǎng)物質(zhì)(Linand Yasuko，2003; Wuetal., 2004); 此外，也有報(bào)道沃爾巴克氏體調(diào)控其它寄主因子，比如上調(diào)甲基轉(zhuǎn)移酶，從而抑制RNA病毒復(fù)制(Bhattacharyaetal., 2017)。

2.1 沃爾巴克氏體誘導(dǎo)寄主先天免疫反應(yīng)

昆蟲在長期抵御微生物入侵的過程中，進(jìn)化出強(qiáng)大的免疫系統(tǒng)以清除體內(nèi)外來微生物。先天免疫是昆蟲體內(nèi)抵御外來病原體的第一道防線。昆蟲的先天免疫系統(tǒng)通過多種模式識(shí)別受體(pattern-recognition receptors，PRRs)對(duì)外來微生物特定的組分進(jìn)行識(shí)別，從而激活免疫信號(hào)通路，并介導(dǎo)效應(yīng)物表達(dá)以抵御病原物感染。對(duì)病原微生物生存不可或缺、極為保守、區(qū)別于宿主的所有微生物組分，均稱為病原相關(guān)分子模式(pathogen associated molecular patterns，PAMPs)。昆蟲不同模式識(shí)別受體PRRs可準(zhǔn)確識(shí)別特定病原相關(guān)分子模式PAMPs，模式識(shí)別受體通過識(shí)別不同病原相關(guān)分子模式，然后調(diào)控下游相關(guān)基因表達(dá)，激活特定信號(hào)通路，誘導(dǎo)昆蟲免疫反應(yīng)(Akiraetal., 2006)。昆蟲先天免疫系統(tǒng)還可以通過PRRs區(qū)分有益微生物和有害微生物，促進(jìn)有益微生物在昆蟲體內(nèi)繁殖(Nyholm and Graf, 2012)。昆蟲先天免疫系統(tǒng)主要包括體液免疫反應(yīng)、細(xì)胞免疫反應(yīng)和黑化免疫反應(yīng)(Lemaitre and Hoffmann, 2007)，沃爾巴克氏體在昆蟲寄主體內(nèi)激活多種免疫信號(hào)通路，誘導(dǎo)昆蟲免疫反應(yīng)，通路之間相互作用，介導(dǎo)產(chǎn)生一系列效應(yīng)分子，增強(qiáng)寄主對(duì)外來生物的抵抗能力(Choeetal., 2002; Panetal., 2012; Panetal., 2018)。最初對(duì)黑腹果蠅的研究表明，Toll樣受體和免疫缺陷IMD信號(hào)通路是調(diào)控昆蟲免疫反應(yīng)的兩種主要識(shí)別模式通路，Toll通路主要識(shí)別革蘭氏陽性細(xì)菌，IMD通路主要識(shí)別真菌和革蘭氏陰性細(xì)菌，并產(chǎn)生相應(yīng)抗菌肽等效應(yīng)因子(Hoffman, 2003；Teixeiraetal., 2008; Hedgesetal., 2008)。隨后在蚊子相關(guān)研究中也發(fā)現(xiàn)類似的信號(hào)機(jī)制，沃爾巴克氏體wAlbB菌株侵入埃及伊蚊后，激活Toll信號(hào)通路和IMD信號(hào)通路，誘導(dǎo)蚊子體內(nèi)相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)并產(chǎn)生抗菌肽等效應(yīng)因子，抑制登革熱病毒在蚊子中腸內(nèi)復(fù)制以及向胸部和頭部傳播與擴(kuò)散，降低蚊子傳播病毒能力(Bianetal., 2010)。沃爾巴克氏體菌株wAlbB感染埃及伊蚊，促進(jìn)宿主埃及伊蚊體內(nèi)活性氧(reactive oxygen spccis ROS)產(chǎn)生，宿主埃及伊蚊為了應(yīng)對(duì)體內(nèi)過量ROS產(chǎn)生，于是激活免疫Toll通路，產(chǎn)生抗氧化劑(antioxidant)以降低高活性氧給自身造成的危害，而作為Toll通路下游的抗菌肽(天蠶素、防御素)等效應(yīng)物亦隨之激活，從而對(duì)入侵的病毒產(chǎn)生抑制作用(Panetal., 2012)。酚氧化酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)可以促使細(xì)胞產(chǎn)生和分泌大量黑色素，黑色素堆積在入侵病毒等病原物周圍產(chǎn)生黑化作用，阻礙入侵病原物增殖和營養(yǎng)物質(zhì)獲取，從而抑制病毒(Rodriguez-Andresetal., 2012)。有關(guān)研究表明，沃爾巴克氏體菌株wMelPop誘導(dǎo)黑腹果蠅體內(nèi)酚氧化酶的級(jí)聯(lián)反應(yīng)提高酚氧化酶的活性，增強(qiáng)黑化作用抵抗病毒(Thomasetal., 2011)。同一株系的沃爾巴克氏體在不同寄主中所引起的免疫途徑可能不同，同時(shí)不同株系沃爾巴克氏體在同一寄主中所引起的免疫途徑可能不同，因此抑制病毒能力也有所差別。

2.2 沃爾巴克氏體與病毒在寄主體內(nèi)的營養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)

研究發(fā)現(xiàn)沃爾巴克氏體可抑制病毒在昆蟲體內(nèi)生長所需要的代謝分子(如脂肪酸等)，或者沃爾巴克氏體在寄主體內(nèi)與病毒競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵代謝產(chǎn)物，使病毒失利而受到抑制，因?yàn)榧闹黧w內(nèi)某些特定脂類物質(zhì)的去除、減少或者修飾都會(huì)影響病毒的復(fù)制和增殖(Molloyetal., 2016; Geogheganetal., 2017)。在對(duì)果蠅的研究中發(fā)現(xiàn)，沃爾巴克氏體干擾病毒復(fù)制，但是不會(huì)影響免疫系統(tǒng)(Bourtzisetal., 2000; Rancèsetal., 2012)，這些現(xiàn)象表明沃爾巴克氏體可能通過免疫系統(tǒng)之外的其它途徑影響病毒在寄主體內(nèi)的復(fù)制。最合理的解釋是沃爾巴克氏體在寄主體內(nèi)與病毒處于相同位置，并且兩者增殖所需要的營養(yǎng)物質(zhì)部分相同，因此兩者之間營養(yǎng)物質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)而影響病毒復(fù)制。據(jù)相關(guān)研究報(bào)道，沃爾巴克氏體和登革熱病毒在蚊子體內(nèi)增殖均嚴(yán)重依賴脂質(zhì)及其他營養(yǎng)物質(zhì)供給，如膽固醇和鐵等，沃爾巴克氏體存在時(shí)，可能對(duì)病毒復(fù)制產(chǎn)生影響，從而抑制登革熱病毒復(fù)制(Caragataetal., 2013; Molloyetal., 2016; Geogheganetal., 2017)。寨卡病毒是以蚊子為主要傳播媒介的蟲媒病毒，寨卡病毒與沃爾巴克氏體菌株共存于同一寄主時(shí)，寨卡病毒的復(fù)制受到抑制，而向寄主細(xì)胞提供膽固醇-脂質(zhì)濃縮物后，寨卡病毒復(fù)制能力得到部分恢復(fù)(Schultzetal., 2017)。這些證據(jù)表明營養(yǎng)物質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)在抑制病毒復(fù)制中發(fā)揮重要作用。沃爾巴克氏體通過營養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)途徑抑制病毒可能是通過調(diào)控細(xì)胞自噬系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，媒介昆蟲體內(nèi)存在細(xì)胞自噬系統(tǒng)，即細(xì)胞自主清理或吞噬受損細(xì)胞、回收受損細(xì)胞內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)(Parzych and Klionsky, 2014)。沃爾巴克氏體具有調(diào)控媒介昆蟲細(xì)胞自噬系統(tǒng)的能力，而登革熱病毒和基孔肯雅病毒則需要依靠自噬系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)制(Krejbich-Trototetal., 2011)。因此推測(cè)沃爾巴克氏體可能通過調(diào)控媒介昆蟲細(xì)胞自噬系統(tǒng)干擾病毒復(fù)制所必須的營養(yǎng)資源供應(yīng)，從而抑制病毒在寄主體內(nèi)的復(fù)制。

3 基于沃爾巴克氏體防控病毒病的應(yīng)用

應(yīng)用沃爾巴克氏體控制蟲媒及其蟲媒病毒，首先需建立靶標(biāo)蟲媒的沃爾巴克氏體感染種群。目前應(yīng)用昆蟲胚胎顯微注射技術(shù)建立了果蠅(Lin and Yasuko，2003; Rancèsetal., 2012)、白紋伊蚊(Wuetal., 2004; Zhangetal., 2020)、埃及伊蚊(Loboetal., 2002; Xietal., 2005; Jasinskieneetal., 2007; McMenimanetal., 2010; Moreiraetal., 2011)、斯氏按蚊SubgenusstephensiListon(Bianetal., 2013)和褐飛虱Nilaparvatalugens(St?l)(Gongetal., 2020)等病媒昆蟲單重、雙重，甚至三重沃爾巴克氏體感染實(shí)驗(yàn)室種群。利用沃爾巴克氏體感染種群與野生不攜帶或攜帶不同沃爾巴克氏體靶標(biāo)蟲媒交配產(chǎn)生胞質(zhì)不親和性，通過多次連續(xù)釋放沃爾巴克氏體感染種群雄蟲導(dǎo)致靶標(biāo)種群蟲媒不育，逐步減少靶標(biāo)種群數(shù)量，壓制目標(biāo)蟲媒種群，這樣稱之為種群壓制策略(Lavenetal., 1967)；有些沃爾巴克氏體感染種群與野生不攜帶或攜帶不同沃爾巴克氏體靶標(biāo)蟲媒交配產(chǎn)生胞質(zhì)不親和性不充分或者不產(chǎn)生胞質(zhì)不親和作用，但是沃爾巴克氏體感染種群具有抗病毒能力，加上沃爾巴克氏體母系遺傳的特性，當(dāng)釋放足量的沃爾巴克氏體感染種群雌蚊，經(jīng)歷多代繁衍，沃爾巴克氏體擴(kuò)散到所有靶標(biāo)蟲媒種群中，從而使新的抗病毒蟲媒種群取代原有傳病毒蟲媒種群，這樣稱之為種群替換策略(McGraw and O′Neill，2013)。對(duì)于上述兩種策略經(jīng)實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模模擬實(shí)驗(yàn)，積累了扎實(shí)的數(shù)據(jù)并建立數(shù)學(xué)模型，為野外現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

基于沃爾巴克氏體應(yīng)用的蟲媒昆蟲及其傳播病毒控制現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)取得了長足進(jìn)展，迄今最成功的是蚊蟲及其蚊媒病毒的控制?？茖W(xué)家在澳大利亞東部約克斯諾波和戈登韋爾，2011年1月至2012年3月，連續(xù)10次釋放攜帶wMel型沃爾巴克氏體埃及伊蚊，通過種群替換控制當(dāng)?shù)刂饕浇榘＜耙廖脗鞑サ歉餆?，?dāng)?shù)匕＜耙廖弥袛y帶wMel型沃爾巴克氏體的比例達(dá)100%(Hoffmannetal., 2011)。研究人員2013年在越南中南海岸慶和省三阮島釋放感染沃爾巴克氏體的埃及伊蚊，當(dāng)?shù)胤N群80%感染沃爾巴克氏體(Jefferyetal., 2009)。2013年意大利科學(xué)家將新型沃爾巴克氏體wPip成功轉(zhuǎn)入已清除雙重感染沃爾巴克氏體的白紋伊蚊中，建立了可引起雙向胞質(zhì)不親和的新型沃爾巴克氏體感染白紋伊蚊種群，野外試驗(yàn)結(jié)果表明沃爾巴克氏體新感染種群與野外種群交配可引起胞質(zhì)不親和，從而限制野外種群數(shù)量(Dobsonetal., 2002; Calvittietal., 2010)。2018年美國科學(xué)家在美國佛羅里達(dá)州邁阿密市南部連續(xù)釋放攜帶WB1型沃爾巴克氏體的埃及伊蚊雄蚊壓制野外種群增長，結(jié)果表明與對(duì)照地區(qū)種群相比，釋放攜帶WB1型沃爾巴克氏體埃及伊蚊雄蚊區(qū)域的埃及伊蚊種群增長降低了78%(Mainsetal., 2019)。2011-2019年澳大利亞科學(xué)家在北昆士蘭凱恩斯和湯斯維爾連續(xù)9年釋放攜帶wMel型沃爾巴克氏體的埃及伊蚊，攜帶wMel型沃爾巴克氏體的埃及伊蚊在當(dāng)?shù)亟⒎€(wěn)定種群，有效控制了當(dāng)?shù)匚米訉?duì)登革熱病毒的傳播，釋放攜帶沃爾巴克氏體埃及伊蚊的地區(qū)登革熱發(fā)病率降低了96%(Ryanetal., 2020)。2017-2020年在印度尼西亞釋放該品系蚊子對(duì)當(dāng)?shù)氐歉餆岬姆乐涡Ч_(dá)77.1%(Utarinietal.,2021)。2014-2018年馬來西亞科學(xué)家建立了適合于熱帶地區(qū)耐高溫的沃爾巴克氏體wAlbB株感染埃及伊蚊種群，并在馬來西亞雪蘭莪州連續(xù)釋放，沃爾巴克氏體wAlbB株感染埃及伊蚊種群成功替代了當(dāng)?shù)匾吧＜耙廖梅N群，成功控制當(dāng)?shù)氐歉餆岵《緜鞑ィ瑤譅柊涂耸象w埃及伊蚊種群釋放地區(qū)的登革熱發(fā)病率降低了40%(Naznietal., 2019)。我國中山大學(xué)奚志勇教授團(tuán)隊(duì)2012-2019年建立了華南地區(qū)登革熱和塞卡病毒主要傳播媒介白紋伊蚊沃爾巴克氏體wPip、wAlbA和wAlbB株系三重感染品系，該品系同時(shí)具有強(qiáng)胞質(zhì)不親和和抗病毒能力，研究團(tuán)隊(duì)將沃爾巴克氏體胞質(zhì)不親和技術(shù)和昆蟲不育技術(shù)有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步提高攜帶沃爾巴克氏體蚊蟲種群的不育能力，2014-2017年于廣東省廣州市南沙區(qū)和番禺區(qū)2個(gè)獨(dú)立島嶼上連續(xù)4年釋放白紋伊蚊沃爾巴克氏體三重感染品系，成功抑制了當(dāng)?shù)匾巴馕米臃N群增長，野外蚊子種群卵孵化率和成蟲數(shù)量降低達(dá)94%，當(dāng)?shù)乩习傩毡晃米佣ＲУ念l率降低88.7%～96.6%(Zhengetal., 2019)，基于該試驗(yàn)的巨大成功，該團(tuán)隊(duì)正在與廣州市疾控中心合作逐步往廣州市城中村和老城區(qū)試驗(yàn)推廣該技術(shù)防控白紋伊蚊及其傳播的登革熱病毒，同時(shí)該團(tuán)隊(duì)在美國國際開發(fā)署資助下2018年在墨西哥建立了第一個(gè)海外蚊子工廠以防寨卡在拉美地區(qū)流行。

4 基于沃爾巴克氏體抗病毒應(yīng)用的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

基于沃爾巴克氏體在媒介昆蟲體內(nèi)對(duì)病毒等病害具有良好的抑制效果，加上可以通過種群替換或者種群壓制策略控制媒介昆蟲，因此應(yīng)用沃爾巴克氏體能夠穩(wěn)定、持續(xù)、高效地阻斷蟲媒病毒傳播?？稍诖蟪叨葏^(qū)域內(nèi)防控傳毒蟲媒及其傳播病毒，一旦防治成功，相應(yīng)區(qū)域能夠形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境，使得攜帶病毒的外來種群難以入侵，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該區(qū)域相應(yīng)蟲媒及其傳播病毒長期有效控制。應(yīng)用該技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、有效期長的優(yōu)勢(shì)，且可與其他防控措施整合應(yīng)用，彼此沒有干擾，有望在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域糧食、蔬菜和水果作物病媒及其傳播病毒等病原菌防控中拓展應(yīng)用。然而實(shí)施基于沃爾巴克氏體應(yīng)用的蟲媒及其傳播病害防控，與其它生物防控技術(shù)一樣，跟化學(xué)防治等技術(shù)相比，見效慢，但是其持效期長。該技術(shù)應(yīng)用具有蟲媒種特異性，需要針對(duì)每一種蟲媒單獨(dú)設(shè)計(jì)和建立控制方法，前期建立新型沃爾巴克氏體品系技術(shù)難度大，耗時(shí)長，尤其是蔬菜病毒病蟲媒，如薊馬、粉虱和蚜蟲等害蟲體型小，建立沃爾巴克氏體感染品系難度更大，但隨著技術(shù)發(fā)展，相關(guān)問題都會(huì)相繼得到解決。