病媒蚊虫是疟疾、黄热病等多种传染病的主要传播媒介。对蚊虫进行遗传改造，是解析其生物学特性、探索防控策略的关键手段。然而，蚊虫遗传操作门槛高，即便是模式物种之间，实施策略的通用性也并不强。因此，对于非模式病媒蚊虫来说，可供借鉴的技术参考有限，这严重制约了非模式蚊虫中基础与应用研究的推进。近日，学院动物生物学创新团队乔梁教授课题组/陈斌教授课题组，在疟疾传播媒介中华按蚊的基因编辑技术方面取得新进展，相关研究成果以题为“Engineered promoter system enables high-efficiency transgenic CRISPR editing in Malaria transmitting mosquito Anopheles sinensis”的研究论文在线发表于动物学领域知名期刊《Zoological Research》（生物学大类和动物学小类一区期刊；动物学领域排名3/181）。

研究团队将工作重点聚焦于“双元转基因CRISPR/Cas9系统”。尽管该系统具有高效诱导靶位点突变的潜力，但其在非模式昆虫中的应用一直受限于缺乏经过验证的物种特异性调控元件。为此，研究团队在中华按蚊中选定了三种生殖系偏好表达的启动子（Asvasa2、Aszpg、Asnanos）来驱动Cas9表达。结果显示，Asvasa2启动子的编辑效率最高。另外，在内源U6启动子的鉴定和活性分析中，研究人员发现AsU6-1启动子能够诱导最强的gRNA转录活性。紧接着，研究人员将分别稳定携带这些最优元件的转基因品系杂交后，F₁代生殖系中的靶基因座Aswhite被完全编辑，并且该表型可以成功遗传至F₂代。对F₁代卵巢的深度测序结果证实，采用Asvasa2/AsU6-1组合，可实现接近完全（>99%）的靶向诱变，效率远优于其他组合。研究团队进一步以性别分化关键调控因子Asdsx-F为测试基因，实现完全的雌性向雄性性逆转及不育表型，验证了该工具系统在功能基因研究中的强大效力。

图 中华按蚊的双元转基因遗传改造技术平台体系

值得关注的是，这套遗传操作工具包的建成并非朝夕之功，而是研究团队多年来拾级而上、逐一攻克技术瓶颈的结果。2021年，团队另辟蹊径，绕开依赖显微注射的传统路径，通过电穿孔介导的非胚胎核酸递送技术，首次实现了中华按蚊部位的基因敲降和体细胞转基因，并低概率地实现了种系遗传转化，迈出了“破冰”的第一步（Che et al., Insect Biochemistry and Molecular Biology, 2021）。2023年，团队同年攻克两项技术：一是ReMOT卵巢靶向编辑技术，将Cas9蛋白与卵巢靶向肽融合后直接注射成年雌蚊，种系敲除效率最高超过33%（Yang et al., Insect Science, 2024; Ling et al., Insect Science, 2025）；二是Gal4-UAS外源DNA定向投递系统，可精准引导大片段DNA高效进入卵巢，成功率超过90%（杨小林等，昆虫学报，2023）。非胚胎递送与靶向投递策略的成功，为团队积累了宝贵的微小昆虫显微注射操作经验，从而为后续胚胎显微注射和双元转基因体系的顺利建立铺平了道路。

如今，双元转基因体系相当于为中华按蚊的遗传操作获取了基因组的“ROOT权限”，彻底将研究从“碰运气”式的突变筛选，推入了“设计即所得”的精准操控阶段。一个可以覆盖不同难度和应用场景的多维度遗传操作平台已完全成型，从“瞬时基因沉默”到“稳定可遗传编辑”，从“概率性突变”到“饱和突变”，在中华按蚊中建成了系统完备的遗传操作工具箱。依托该平台，团队已累计创制超过200个转基因过表达、基因编辑和条件性表达调控工具品系，为蚊虫性别决定与调控、杀虫剂适应性状的分子机制解析以及遗传控制技术研发等方向提供了丰富的资源储备。这不仅将推动中华按蚊从“难以驾驭”的野生媒介转变为可供精细功能基因组学研究的“准模式物种”，也为基于基因驱动和精准不育技术的蚊媒遗传防控策略提供了切实可行的技术底盘。

乔梁教授、陈斌教授，以及重庆大学孙伟副教授为论文的共同通讯作者，重庆师范大学硕士研究生洪俊峰（已毕业）、邹其黎、谢新元为论文共同第一作者。团队周操老师，博士研究生凌瑕，硕士研究生蒋艳萍、王思艺，本科生蔡熙、杨永欣、陈渝参与了工作。该项研究得到了国家自然科学基金、重庆市自然科学基金、比尔及梅琳达·盖茨基金会资助项目开放课题（中山大学）、重庆市教委科技项目的支持。

供稿：乔  梁

一审一校：朱  波

二审二校：乐  涛

三审三校：付长波