Verbesserung der Skalierbarkeit von Wolbachia

Parasites & Vectors Band 16, Artikelnummer: 108 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Das Eindringen des bakteriellen Endosymbionten Wolbachia in Aedes aegypti-Populationen ist ein Biokontrollansatz, der zur Reduzierung der Arbovirus-Übertragung eingesetzt wird. Dies erfordert eine Massenfreisetzung von Wolbachia-infizierten Mücken. Während die Freilassungen mit einer Vielzahl von Techniken durchgeführt wurden, stellen die Eifreisetzungen mit wasserlöslichen Kapseln, die Mückeneier und Larvenfutter enthalten, eine attraktive Methode dar, da sie den Ressourcenbedarf vor Ort reduzieren können. Allerdings ist eine Optimierung dieses Ansatzes erforderlich, um sicherzustellen, dass es keine nachteiligen Auswirkungen auf die Fitness der Mücken gibt und eine erfolgreiche Wolbachia-Introgression gefördert wird.

Wir haben den Einfluss von Lagerzeit und -temperatur auf Ae von Wildtyp (WT) und Wolbachia-infizierten (wMel- oder wAlbB-Stämmen) ermittelt. Aegypti-Eier. Die Eier wurden in Kapseln über 8 Wochen bei 18 °C oder 22 °C gelagert und die Schlupfrate, die Auflaufrate und die Wolbachia-Dichte wurden bestimmt. Als nächstes untersuchten wir die Eiqualität und die Wolbachia-Dichte, nachdem wir die Eier einer Temperatur von 4–40 °C ausgesetzt hatten, um festzustellen, welche Auswirkungen es haben kann, wenn die Eier während des Transports extremen Temperaturen ausgesetzt werden.

Das Einkapseln von Eiern über einen Zeitraum von 8 Wochen hatte im Vergleich zu den Kontrollen keinen negativen Einfluss auf die Lebensfähigkeit der Eier oder das daraus resultierende Auflaufen von Erwachsenen und die Wolbachia-Dichte. Wenn Eier 48 Stunden lang Temperaturen zwischen 4 und 36 °C ausgesetzt wurden, blieben ihre Lebensfähigkeit und die daraus resultierende Wolbachia-Dichte bei erwachsenen Tieren erhalten; beide wurden jedoch deutlich reduziert, wenn sie 40 °C ausgesetzt wurden.

Wir beschreiben die Zeit- und Temperaturgrenzen für die Aufrechterhaltung der Lebensfähigkeit von Wolbachia-infizierten Ae. Aegypti-Eier, wenn sie eingekapselt oder extremen Temperaturen ausgesetzt sind. Diese Erkenntnisse könnten die Effizienz von Massenfreisetzungen verbessern, indem sie Transport- und Lagerungsbeschränkungen vorsehen, um sicherzustellen, dass bei Feldfreisetzungen nur hochwertiges Material verwendet wird.

Dengue-Fieber, verursacht durch das Dengue-Virus (DENV), ist in über 100 Ländern endemisch, wobei etwa die Hälfte der Weltbevölkerung einem Infektionsrisiko ausgesetzt ist [1,2,3]. Aedes aegypti ist der Hauptvektor für DENV sowie für das Zika-Virus (ZIKV), das Chikungunya-Virus (CHIKV) und das Gelbfiebervirus [4, 5]. Die Prävalenz dieser Viruserkrankungen nimmt aufgrund der Ausbreitung des Vektorlebensraums [6, 7] und des Versagens aktueller Präventionsstrategien wie Insektiziden [8] weiter zu.

Dies hat im letzten Jahrzehnt die Entwicklung mehrerer neuartiger Biokontrollstrategien vorangetrieben. Methoden zur Populationsunterdrückung umfassen die Freisetzung männlicher Insekten, die durch chemische Einwirkung, Bestrahlung oder genetische Veränderung sterilisiert wurden [9,10,11,12]. Unfruchtbare Männchen paaren sich dann mit wilden Weibchen, um nicht lebensfähige Nachkommen zu zeugen, wodurch die Populationsgröße reduziert wird. Eine andere Möglichkeit, die Produktion von Nachkommen durch Weibchen zu verhindern, besteht darin, inkompatible Männchen freizulassen. Diese Methode wurde durch die Einführung des endosymbiotischen Bakteriums Wolbachia in Ae entwickelt. Ägypter. Als Ae. Aegypti mit Wolbachia transinfiziert werden, werden männliche Spermien reproduktiv so verändert, dass bei der Paarung von Männchen mit wilden Weibchen ihre Nachkommen sterben [13,14,15,16]. Alle derzeitigen Technologien zur Populationsunterdrückung beinhalten die kontinuierliche Freisetzung männlicher Tiere, wodurch die Population im Laufe der Zeit reduziert wird. Alternativ kann Wolbachia in einem Populationsintrogressionsansatz verwendet werden. Als Ae. Aegypti-Mücken tragen Wolbachia, das Übertragungspotenzial für Viren wie DENV [14, 17, 18], ZIKV [19, 20], CHIKV [14, 19, 21] und Gelbfiebervirus [21, 22] ist verringert. Dieser Ansatz beinhaltet die Freisetzung sowohl männlicher als auch weiblicher mit Wolbachia infizierter Ae. Ägypter. Während nicht mit Wolbachia infizierte Weibchen bei der Paarung mit mit Wolbachia infizierten Männchen keine lebensfähigen Eier produzieren, können mit Wolbachia infizierte Weibchen diese Tödlichkeit retten und sich so einen Fortpflanzungsvorteil verschaffen. Wolbachia wird mütterlicherseits vererbt, sodass sich Wolbachia im Laufe der Zeit in der Population ausbreitet und eine Mückenpopulation entsteht, die gegenüber einer Virusübertragung resistent ist. Alle diese biologischen Kontrollmethoden basieren auf der massenhaften Freisetzung von Mücken, die mit natürlichen Populationen konkurrieren. Daher ist es von hoher Priorität, über die Werkzeuge zur Umsetzung biologischer Kontrollmethoden zu verfügen, die eine langfristige Lösung in einem Ausmaß bieten, das ausreicht, um die erhebliche Verbreitung von durch Mücken übertragenen Viren zu bekämpfen [23,24,25,26,27].

Um Mücken in die Wildnis einzuschleppen, wurden Eier, Puppen oder freigelassene Erwachsene verwendet. Puppenfreigabevorrichtungen halten Puppen im Wasser und bieten den geschlüpften Erwachsenen Schutz und Saccharose. Die Freisetzung im Puppenstadium ist von Vorteil, da Puppen im Gegensatz zu Larven keine Nahrung benötigen [28, 29]. Allerdings ist es sehr schwierig, eine synchronisierte Massenentwicklung zu erreichen, da das Puppenstadium nur etwa 24 Stunden dauert. Bei der Freisetzung von Erwachsenen werden Erwachsene typischerweise in belüftete Plastikschläuche verpackt und manuell entweder aus einem langsam fahrenden (30–35 km/h) Fahrzeug oder zu Fuß freigelassen [30]. Die Freisetzung erwachsener Tiere aus der Luft wurde im Zusammenhang mit der sterilen Insektentechnik untersucht und beinhaltet einen speziellen Freisetzungsmechanismus, der bis zu 50.000 Mücken speichert, kühle Temperaturen aufrechterhält und dosiert und Mücken ausstößt, wenn sie dazu aufgefordert werden [31,32,33]. Luftfreisetzungen würden die Betriebskosten erheblich senken; Allerdings sind sie nicht in allen geografischen und sozialen Kontexten, wie etwa bei bestimmten Klimabedingungen und informellen Siedlungen, praktikabel, sodass Bodenfreisetzungen immer noch von Bedeutung sind. Angesichts der Tatsache, dass die Freisetzung von Puppen und Erwachsenen am Boden erhebliche Ressourcen für die Aufzucht und Verpackung von Mücken erfordert, bietet die Freisetzung von Eiern eine attraktive Alternative. Freisetzung von Wolbachia-infizierten Ae. Bei Aegypti-Eiern handelt es sich um die Produktion von Eiern in einer Anlage vor Ort oder an einem regionalen Knotenpunkt und den Versand an Orte, an denen die Eier in einem Behälter mit Wasser und ausreichend Larvenfutter auf das Feld entlassen werden. Die Freisetzung von Eiern ist auf alle Biokontrollmethoden anwendbar, die vor der Freilassung im Feld keine Geschlechtssortierung erfordern, wie z. B. die Friendly™-Kapselmethode von Oxitec, Gene Drive und andere genetisch veränderte Mückenfreisetzungen [34, 35]. Diese Methode wurde erfolgreich zur Etablierung von Wolbachia in Ae eingesetzt. aegypti bevölkert das Feld, beispielsweise in Teilen von Queensland, Australien, und Yogyakarta, Indonesien [36,37,38]. Allerdings ist es bei großen Mengen schwierig, Eier mit Larvenfutter zu aliquotieren und zu verteilen und gleichzeitig die Lebensfähigkeit der Eier aufrechtzuerhalten; Um die Verpackungs- und Abgabemethode für Eier zu verbessern, wurde daher die Einkapselung von Eiern mit Larvenfutter in wasserlöslichen Kapseln entwickelt (39).

Das Einkapseln von Eiern mit Larvenfutter und deren Ausbrüten ohne Lagerzeit hat keinen Einfluss auf die Schlupfrate, die Schlüpfrate, die Flügellänge ausgewachsener Tiere oder die Wolbachia-Dichte [39]. Die Auswirkungen einer längeren Lagerzeit und -temperatur auf eingekapselte Eier sind jedoch weiterhin unbekannt. Studien haben gezeigt, dass die Lebensfähigkeit der Eier schneller abnimmt als bei Wolbachia-freien Eiern, wenn Wolbachia-infizierte, nicht eingekapselte Eier über einen längeren Zeitraum gelagert werden [40,41,42,43,44,45,46,47,48]. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass sowohl niedrige (< 14 °C) als auch hohe (zyklisch 22–30 °C) Eierlagerungstemperaturen die Lebensfähigkeit der Eier negativ beeinflussen [48, 49]. Daher ist es wichtig zu bestimmen, ob die Einkapselung diese Auswirkungen noch verstärkt und bei welchen Temperaturen mit Wolbachia infizierte Eier lebensfähig bleiben.

In dieser Studie untersuchen wir, ob die Lagerzeit oder die Temperatur die Fitnessmessungen von eingekapselten Eiern beeinflusst und ob Wolbachia-infizierte Eier (wMel und wAlbB – die aktuellen Stämme, die bei Freilandfreisetzungen verwendet werden [23, 50]) anders betroffen sind als WT-Eier. Anschließend untersuchen wir die Auswirkungen der Exposition gegenüber extrem hohen und niedrigen Temperaturen auf die Lebensfähigkeit der Eier und die Wolbachia-Dichte, um geeignete Eiertransport- und Risikomanagementstrategien zu entwickeln. Wir berichten, dass die Lagerung von Eiern in Kapseln im Vergleich zur Kontroll-Lagerungsmethode keine negativen Auswirkungen auf die Lebensfähigkeit der Eier, die Auflaufrate oder die Wolbachia-Dichte hat. Wir zeigen, dass die Lebensfähigkeit der Eier nach Einwirkung kalter Temperaturen zwar recht gut erhalten bleibt, Temperaturen über 40 °C jedoch die Lebensfähigkeit der Eier und die Wolbachia-Dichte verringern können.

In dieser Studie wurden drei australische Mückenstämme verwendet: WT-, wMel- und wAlbB-infizierte Ae. Ägypter. Die Gründung dieser Kolonien wurde bereits von Flores et al. beschrieben. [51]. Vor Beginn dieser Experimente wurden die wMel- und wAlbB-Linien für weitere drei Generationen mit australischen WT-Mücken (100 % WT-Männchen) rückgekreuzt, um eventuelle genetische Divergenzen zwischen den Stämmen zu verringern. Darüber hinaus kam es in jeder nachfolgenden Generation zu einer teilweisen Rückkreuzung mit 10 % der WT-Männchen in jeder Generation. Die Experimente fanden unmittelbar ein bis acht Generationen nach Abschluss der vollständigen Rückkreuzung statt. Die Kolonien wurden unter Standardlaborbedingungen in einem klimatisierten Insektarium bei 26 °C, 70 % relativer Luftfeuchtigkeit (RH) und einem 12-Stunden-12-Stunden-Hell/Dunkel-Zyklus gehalten.

Larvenfutter wurde durch gründliches Mahlen und Mischen von 35 % Rinderleberpulver (Now Foods, USA), 50 % Thunfischmehl (Ridley Aqua Feeds, Australien) und 15 % Bierhefe (Now Foods, USA) zubereitet, wie von Puggioli et al. beschrieben . [52]. Die flüssige Diätversion wurde durch Mischen fester Bestandteile mit Umkehrosmosewasser (RO) zu einer 7,51 %igen Aufschlämmung hergestellt. Lebensmittelbestandteile wurden bei 4 °C gelagert. Unter Standardaufzuchtbedingungen zur Erzeugung von Eiern für Experimente wurden Garnelenwaffeln (Tetra®, USA) verwendet und bei Raumtemperatur gelagert.

Für jedes Experiment wurden Mücken eine Generation lang aufgezogen, um frische Eier zu sammeln. Zu diesem Zweck wurden Eier im Vakuum ausgebrütet und 200 Larven in 3 l RO-Wasser gegeben und täglich mit flüssiger Larvennahrung oder Garnelenwaffeln gefüttert. Bei > 50 % Verpuppung wurde jeder Behälter in einen 24,5 × 24,5 × 24,5 cm oder 20 × 20 × 30 cm großen Käfig überführt und erwachsene Mücken mit einer Saccharoselösung (10 % Saccharose, 0,4 % Propionsäure) versorgt. Den erwachsenen Weibchen wurde 5–6 Tage nach dem Auflaufen über künstliche Futtermittel eine Blutmahlzeit angeboten. Menschliches Blut wurde vom Australischen Roten Kreuz (Liefervereinbarung 22-05VI-04) oder menschlichen Freiwilligen (Genehmigung 27690 für Humanforschungsethik der Monash University) bereitgestellt. Für die Eiablage wurden mit Filterpapier ausgelegte und zur Hälfte mit Wasser gefüllte Becher bereitgestellt; 96 Stunden nach der Blutfütterung wurden Papiersubstrate mit Mückeneiern durch 2-stündiges Pressen zwischen Papierhandtuch- und Stoffschichten getrocknet und dann im Laufe des folgenden Tages in flachen, mit Papierhandtüchern ausgelegten Schalen langsam getrocknet und bei 26 °C gelagert und 75 ± 5 % relative Luftfeuchtigkeit.

Zur Herstellung von Eikapseln wurden 150 lebensfähige Eier manuell gezählt und mit einem kleinen Pinsel vorsichtig vom Papiersubstrat in eine wasserlösliche Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)-Kapsel der Größe 00 (The Capsule Guy, Australien) gestrichen. Vor der Kapselvorbereitung wurden Schlupfratentests an Eiern aller Mückenlinien durchgeführt, um die Anzahl lebensfähiger Eier pro Kapsel genau zu quantifizieren. Anschließend wurden die Kapseln mit 285 mg Larvenfutter und 110 mg Aktivkohle gefüllt. Um sicherzustellen, dass die Kapseln vollständig gefüllt sind, wurde Aktivkohle als Füllstoff verwendet. Für jedes Experiment wurden fünf Wiederholungskapseln für jede Bedingung und jede Schlupfwoche vorbereitet. Es wurden reine Nahrungskapseln hergestellt und als Larvenfutter für nicht eingekapselte Kontrollgruppen (dh Eier auf Papiersubstrat) verwendet. Eier der Kontrollgruppe wurden hergestellt, indem das Papiersubstrat, auf das die Eier gelegt wurden, in Gruppen von etwa 150 lebensfähigen Eiern geschnitten wurde.

Unter allen Lagerbedingungen wurden die Eier bei 75 ± 5 % relativer Luftfeuchtigkeit und 22 °C gehalten, sofern nicht anders angegeben. In Temperaturexperimenten wurden in Kapseln oder auf Papiersubstrat enthaltene Eier bei 18 °C oder 22 °C gelagert. Für Experimente mit extremen Temperaturen wurden Eier auf Papiersubstrat (nicht eingekapselt) bei 4 °C, 12 °C, 26 °C, 36 °C oder 40 °C gelagert. Temperatur und Luftfeuchtigkeit wurden durch Lagerung der Eier in einem Laborinkubator (Thermoline L + M) mit einer gesättigten Salzlösung kontrolliert und mithilfe von Hygrochronen (iButton®) verfolgt.

Um die Schlupfrate von Eiern in Kapseln oder auf Papiersubstrat mit einer Nahrungskapsel zu bestimmen, wurden 150–200 Eier pro Gruppe mit dem Adobe Photoshop-Zähltool fotografiert und quantifiziert und in Becher mit 300 ml RO-Wasser getaucht. Die Anzahl der Larven in einem einzelnen Behälter wurde 48 Stunden nach dem Eintauchen des Eies gezählt. Nach der Zählung wurden die Larven in ihre entsprechenden Behälter zurückgebracht und konnten sich bis zum Erwachsenenalter entwickeln. Die Schlupfrate wurde als Prozentsatz der Eier berechnet, die pro Behälter Larven produzierten.

Die Auflaufrate wurde 14 und 16 Tage nach dem Schlüpfen bestimmt und als Prozentsatz der Larven berechnet, die pro Behälter als Erwachsene schlüpften.

Sechs Tage nach dem Auflaufen wurden erwachsene Weibchen gesammelt (24–40 Weibchen pro Gruppe) und einzeln in Platten mit 96 Vertiefungen gegeben und in 50 μl Kürbispuffer (10 mM Tris, pH 8,2; 1 mM EDTA; 50 mM NaCl) ergänzt homogenisiert mit 25 μg/ml Proteinase K (Bioline) und einer 2-mm-Glasperle (Pacific Laboratory Products). Die Proben wurden durch 3-minütiges Zentrifugieren bei 3000 U/min geklärt und dann in einem Thermocycler inkubiert (5 Minuten bei 56 °C, gefolgt von 5 Minuten bei 98 °C). Mückenhomogenate wurden erneut durch 5-minütiges Zentrifugieren bei 3000 U/min geklärt und die Überstände anschließend mit AE-Puffer (Qiagen) zehnfach verdünnt. Die gesamte relative Wolbachia-Dichte wurde durch quantitative Triplex-Polymerasekettenreaktion (qPCR) geschätzt. qPCR-Reaktionen wurden in einem Gesamtvolumen von 10 μl durchgeführt, das 5 μl 2 × LightCycler 480 Probes Master-Reaktionsmix, 2,5 μM Primer, 10 μM jeder Sonde (Wolbachia-Oberflächenprotein [wsp], Ribosomales Protein S17 [RpS17] und die Ankyrin-Repeat-Domäne) enthielt -haltiges Protein (DEJ70_01140) in wAlbB [wAlbB141]) und 3 μl verdünntes (1:10) adultes Homogenat (siehe Zusatzdatei 1: Tabelle S1 für Sonden- und Primersequenzen) [53, 54]. Der Zyklus wurde mit LightCycler 480 II (Roche) durchgeführt, mit einem Zyklus bei 95 °C für 5 Minuten, gefolgt von 45 Amplifikationszyklen bei 95 °C für 10 Sekunden, 60 °C für 15 Sekunden und 72 °C für 1 Sekunde. Zur Analyse der qPCR-Daten wurden normalisierte Ausdrücke (NE) mit der Delta-Ct-Methode [55] berechnet, NE = 2Cq (Referenz)/2Cq (Ziel), wobei RpS17 das Referenzgen und wsp oder wAlbB141 das Zielgen war.

Die Datenanalyse wurde mit R v 1.4.1717 durchgeführt und mit GraphPad Prism v 9.2 visualisiert. Die Normalität wurde mithilfe des Shapiro-Wilk-Tests und die Annahmen mithilfe von Diagnosediagrammen und Restsimulationsdiagrammen überprüft [56]. Wir führten ein verallgemeinertes lineares Modell (GLM), einen Kruskal-Wallis-H-Test oder einen Mann-Whitney-U-Test (nichtparametrische Daten) durch [57,58,59]. Auf die Modellierung folgten ANOVAs, um den Behandlungseffekt zu vergleichen (parametrische Daten) [60]. Wenn signifikante Wechselwirkungen identifiziert wurden, verwendeten wir die P-Wert-Anpassungsmethode von Tukey für paarweise Vergleiche [61]. Für jedes Experiment wurden zwei biologische Replikate durchgeführt und wir beurteilten, ob sich die Replikatdaten signifikant voneinander unterschieden, um festzustellen, ob die Replikate einzeln oder zusammen analysiert wurden. Abb. 1 und Zusatzdatei 1: Abbildung S1 und Abb. 2 und Zusatzdatei 1: Abbildung S2 wurden unabhängig voneinander analysiert und die Abb. 3 und 4 sind repräsentativ für zwei unabhängige Experimente, die zusammen analysiert wurden, einschließlich einer Replikatvariablen. Statistische Ergebnisse werden im Detail in der Zusatzdatei 2: Datensatz S1 bereitgestellt.

Das Einkapseln von Eiern zur Lagerung bei 22 °C hat im Vergleich zu Kontrollen keine größeren Auswirkungen auf die Lebensfähigkeit der Eier, das Auflaufen von Erwachsenen oder die Wolbachia-Dichte. WT-, wMel- und wAlbB-infizierte Eier wurden mit Larvenfutter in wasserlösliche Kapseln verpackt oder als Kontrolle auf Papiersubstrat belassen und 0, 2, 4, 6 oder 8 Wochen bei 22 ° C gelagert. a Schlupfrate, b Auflaufrate und c Wolbachia-Dichte wurden gemessen. Jeder Datenpunkt stellt eine Tasse mit 150 Mücken (Schlüpfen und Schlüpfen) oder eine Mücke (Wolbachia-Dichte) dar; Für jede Wolbachia-Dichtegruppe wurden 24–40 Mücken beprobt. Die Daten zur Schlupfrate wurden mittels ANOVA analysiert (nicht signifikant [ns]) und die Daten werden als Mittelwert und Standardfehler angezeigt. Die Daten zur Auflaufrate und Wolbachia-Dichte wurden mit einem verallgemeinerten linearen Modell analysiert und die Daten werden als Mediane mit Interquartilbereichen angezeigt

Das Einkapseln von Eiern für die Lagerung bei 18 °C verbessert die Fitness der Eier im Vergleich zu 22 °C nicht. Die Eier wurden zusammen mit Larvenfutter in wasserlösliche Kapseln verpackt oder als Kontrolle auf einem Papiersubstrat belassen und 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 Wochen bei 18 °C oder 22 °C (Kontrolle) gelagert. a Die Schlupfrate, b die Auflaufrate und c die Wolbachia-Dichte wurden gemessen. Jeder Datenpunkt stellt eine Tasse mit 150 Mücken (Schlüpfen und Schlüpfen) oder eine Mücke (Wolbachia-Dichte) dar; Für jede Wolbachia-Dichtegruppe wurden 24–40 Mücken beprobt. Die Daten zur Schlupfrate wurden mittels ANOVA und anschließendem Tukey-Mehrfachvergleichstest analysiert (nicht signifikant [ns], P < 0,01**) und die Daten werden als Mittelwert und Standardfehler angezeigt. Die sekundären Signifikanzbalken vergleichen die Schlüpfrate im Zeitverlauf. Die Daten zur Auflaufrate und zur Wolbachia-Dichte wurden mit dem verallgemeinerten linearen Modell und dem Kruskal-Wallis-H-Test (P < 0,05*, P < 0,001***) analysiert und die Daten werden als Mediane mit Interquartilbereichen angezeigt. Die sekundären Signifikanzbalken der Entstehungsrate zeigen Veränderungen im Laufe der Zeit an. Die sekundären Signifikanzbalken der Wolbachia-Dichte vergleichen Woche 8 mit der entsprechenden Kontrolle Woche 0

Einfluss niedriger Eierlagertemperaturen auf die Lebensfähigkeit der Eier und die Dichte erwachsener Wolbachien. Mit WT, wMel und wAlbB infizierte Eier auf Papiersubstrat wurden 0, 8 oder 48 Stunden lang bei 26 ° C, 12 ° C und 4 ° C gelagert. a–c-Schlüpfrate und De-Wolbachia-Dichte wurden gemessen. Diese Daten sind repräsentativ für zwei kombinierte experimentelle Replikate. Jeder Datenpunkt stellt den Durchschnitt von drei Bechern mit 150–300 Mücken (Schlupfrate) oder einer Mücke (Wolbachia-Dichte) dar; Für jede Wolbachia-Dichtegruppe wurden 80 Mücken beprobt. Die Daten zur Schlupfrate wurden mittels ANOVA analysiert, gefolgt von Tukeys Mehrfachvergleichstest (nicht signifikant [ns]), um Änderungen der Schlupfrate im Laufe der Zeit innerhalb jeder Gruppe zu vergleichen. Die Daten werden als Mittelwert und Standardabweichung angezeigt. Die Wolbachia-Dichtedaten wurden mittels Kruskal-Wallis-H-Test und Wilcoxon-Signed-Rank-Test (P < 0,05*, P < 0,01**, P < 0,0001****) analysiert und die Daten werden als Median mit Interquartilbereich angezeigt

Einfluss hoher Eierlagertemperaturen auf die Lebensfähigkeit der Eier und die Dichte erwachsener Wolbachien. Mit Wildtyp (WT), wMel und wAlbB infizierte Eier auf Papiersubstrat wurden 0, 8 oder 48 Stunden lang bei 26 ° C, 36 ° C und 40 ° C gelagert. a–c-Schlüpfrate und d–e-Wolbachia-Dichte wurden gemessen. Diese Daten sind repräsentativ für zwei kombinierte experimentelle Replikate. Jeder Datenpunkt stellt den Durchschnitt von drei Tassen mit 150–300 Mücken (Schlupfrate) oder einer Mücke (Wolbachia-Dichte) dar; Für jede Wolbachia-Dichtegruppe wurden 80–115 Mücken beprobt. Die Daten zur Schlupfrate wurden mittels ANOVA und anschließendem Tukey-Mehrfachvergleichstest (nicht signifikant [ns], P < 0,01**, P < 0,0001****) analysiert, um Änderungen der Schlupfrate im Laufe der Zeit innerhalb jeder Gruppe zu vergleichen. Die Daten werden als Mittelwert und Standardabweichung angezeigt. Die Wolbachia-Dichtedaten wurden mit dem Kruskal-Wallis-H-Test und dem Wilcoxon-Signed-Rang-Test analysiert und die Daten werden als Median mit Interquartilbereich angezeigt

Um die Auswirkung der Einkapselung von Eiern auf die Fitness von Mücken zu beurteilen, haben wir WT-, wMel- und wAlbB-infizierte Eier in Kapseln gelagert. Wir verglichen die Auswirkung von Einkapselung, Wolbachia-Infektion und 8-wöchiger Lagerzeit auf die Lebensdauer ruhender Eier sowie die daraus resultierenden Emergenzraten bei Erwachsenen und die Wolbachia-Dichte. Beim Vergleich jeder Mückenlinie, die aus Eiern auf Papiersubstrat (Kontrolle) geschlüpft war, mit eingekapselten Eiern wurde die Schlupfrate nicht wesentlich beeinflusst, sondern durch die Lagerzeit beeinflusst, wobei die Lebensfähigkeit der Eier mit der Zeit für alle drei Mückenlinien abnahm (ANOVA; Schlupfrate: Einkapselung). , F(1,148) = 9,1727, P = 0,7791; Schlupfrate: Lagerzeit, F(1,148) = 31,9372, P < 0,0001****) (Abb. 1a). Ein Wiederholungsexperiment zeigte einen kleinen, aber signifikanten Rückgang der Schlupfrate wMel- und wAlbB-infizierter Eier bei Einkapselung (Zusatzdatei 1: Abb. S1a). Vielversprechend blieben die Auflaufraten für alle Gruppen bis zu einer Lagerung von 8 Wochen hoch, über durchschnittlich 75 %, und wurden durch die Einkapselung nicht negativ beeinflusst (GLM; P > 0,05 für alle Vergleiche) (Abb. 1b). Ein Wiederholungsexperiment zeigte ähnliche Trends, obwohl bei der WT-Kontrolle und wAlbB-infizierten Eiern unabhängig von der Einkapselung ein signifikanter Rückgang des Auflaufens nach 8 Wochen beobachtet wurde (Zusatzdatei 1: Abb. S1b). Bei der Analyse der Wolbachia-Dichte geschlüpfter Erwachsener wurde festgestellt, dass sich die Dichte zwar im Laufe der Zeit leicht veränderte (wAlbB nahm im Allgemeinen zu und wMel nahm ab oder blieb konstant) (GLM; Wolbachia-Dichte: Lagerzeit, P = 0,0076**), aber die Einkapselung hatte keine negativen Auswirkungen auf Wolbachia Dichte (GLM; Wolbachia-Dichte: Einkapselung, P = 0,159) (Abb. 1c). Dies zeigte auch das Wiederholungsexperiment (Zusatzdatei 1: Abb. S1c). Zusammengenommen deuten diese Experimente darauf hin, dass die Einkapselung von Eiern den negativen Einfluss der Lagerzeit auf die Schlupfrate nicht verstärkt und auch keinen negativen Einfluss auf das Schlüpfen erwachsener Tiere oder die Wolbachia-Dichte bei Mücken hat, die aus eingekapselten Eiern produziert wurden, die bis zu 8 Wochen lang gelagert wurden.

Als nächstes untersuchten wir den Einfluss einer Lagertemperatur von 18 °C auf die Langlebigkeit eingekapselter Eier und die Fitness von Erwachsenen, wie die Ergebnisse von Lau et al. [48] zeigten, dass die Lagerung von mit Wolbachia infizierten Eiern bei niedrigeren Temperaturen die Lebensdauer der Eier verlängern kann. Dieses Experiment konzentrierte sich auf wMel, da dies der Wolbachia-Stamm ist, der am häufigsten bei Freilandfreisetzungen verwendet wird. Zunächst verglichen wir die Schlupfraten von Eiern aus der Papiersubstratkontrolle oder von bei jeder Temperatur gelagerten Kapseln. Bei 18 °C war die Schlupfrate der eingekapselten Eier signifikant niedriger als bei den Kontrollen (Tukey-Mehrfachvergleich; 18 °C, Kontrolle: Kapsel, Z = − 3,192 P = 0,0014**), während bei 22 °C die Schlupfraten von Die Kontroll- und eingekapselten Eier unterschieden sich nicht signifikant voneinander (Tukey-Mehrfachvergleich; 22 ° C, Kontrolle: Kapsel, Z = – 1, 118, P = 0, 2634) (Abb. 2a). Unter Berücksichtigung des Einflusses der Temperatur waren die Schlupfraten bei Lagerung bei 18 °C im Vergleich zu 22 °C sowohl für Kontrolleier als auch für eingekapselte Eier etwas höher (Tukeys Mehrfachvergleich; Kontrolle, 18 °C: 22 °C, Z = 3,521 P =). 0,0004***; Kapsel, 18 °C: 22 °C, Z = 2,124, P = 0,0337*). Es wurde jedoch nicht festgestellt, dass dies ein wiederholbarer Unterschied ist (Zusatzdatei 1: Abb. S2). Zusammengenommen belegen diese Ergebnisse, dass das Einkapseln von Eiern im Vergleich zu Kontrollen keine negativen Auswirkungen auf die Lebensfähigkeit der Eier hat, und legen nahe, dass eine Senkung der Lagertemperatur auf 18 °C die Lebensfähigkeit der Eier nicht wesentlich beeinträchtigt.

Anschließend wurden die Larven bis zum Erwachsenenalter aufgezogen und das Auflaufen sowie die Wolbachia-Dichte beurteilt. Bemerkenswerterweise beobachteten wir eine Verringerung des Auflaufens nach 8-wöchiger Lagerung, die in Abb. 1b nicht zu sehen war, aber in einem Wiederholungsexperiment beobachtet wurde (Zusatzdatei 1: Abb. S1b), möglicherweise aufgrund von Chargenschwankungen in der Ei- und Lebensmittelqualität . Eine Post-hoc-Analyse ergab, dass die im Laufe der Zeit beobachtete Verringerung des erwachsenen Auflaufens bei Kontrolleiern, die bei 22 °C gelagert wurden, am signifikantesten war, jedoch nicht von der Einkapselung oder der Lagertemperatur beeinflusst wurde (GLM; Auflaufen: Einkapselung, P = 0,6574; Auflaufen: Temperatur, P = 0,2738) (Abb. 2b). Insgesamt wurde die Auflaufrate durch die Einkapselung oder Lagerung der Eier bei 18 °C im Vergleich zu 22 °C nicht beeinflusst. Die adulte Wolbachia-Dichte war zwar zwischen den Gruppen unterschiedlich, zeigte jedoch bei längerer Lagerungszeit der Eier keine eindeutigen Veränderungstendenzen (Abb. 2c). Vor allem wurde in keiner Gruppe ein Verlust von Wolbachia beobachtet (ein entscheidendes Problem für die Aufrechterhaltung der mütterlichen Übertragung von Wolbachia bei Freilandfreisetzungen) und die Einkapselung war keine Ursache für Abweichungen bei der Wolbachia-Dichte (Kruskal-Wallis H-Test; Wolbachia-Dichte: Einkapselung). , H = 1,164, P = 0,2806).

Mückeneier werden per Luftfracht von Produktionsstätten zu Freisetzungsstandorten transportiert, wenn die lokalen Freisetzungsstandorte nicht über die Kapazität für eine Massenproduktion verfügen. Beim Transport von Eiern können die Umgebungstemperaturen extreme Höhen und Tiefen erreichen, was sich möglicherweise auf die Lebensfähigkeit der Eier und die Wolbachia-Dichte auswirkt. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, den Temperaturbereich zu verstehen, in dem Eier lebensfähig bleiben und Wolbachia nicht negativ beeinflusst wird, um eine hohe Qualitätskontrolle sicherzustellen. Um dies zu testen, lagerten wir Eier auf Papiersubstrat bei Temperaturen zwischen 4 und 40 °C und schlüpften nach 8 oder 48 Stunden Lagerung aus, um die Lebensfähigkeit der Eier zu beurteilen. Niedrige Temperaturen (4 °C und 12 °C) hatten keinen negativen Einfluss auf die Lebensfähigkeit der Eier von WT (Tukey-Mehrfachvergleich, 0 h: 48 h; 12 °C, Z = − 2,051, P = 0,1002; 4 °C, Z = −). 1,638, P = 0,2295), wMel-infiziert (Tukey-Mehrfachvergleich, 0 h: 48 h; 12 °C, Z = − 0,443, P = 0,8976; 4 °C, Z = 0,071, P = 0,9973) oder wAlbB-infiziert Eier (Tukey-Mehrfachvergleich, 0 h: 48 h; 12 °C, Z = − 0,299, P = 0,9519; 4 °C, Z = − 1,5 P = 0,2909) (Abb. 3a). Die Larven wurden dann bei 26 °C aufgezogen und aus erwachsenen Tieren wurden Proben entnommen, um die Wolbachia-Dichte zu messen. Die wMel-Dichte wurde durch niedrige Temperaturen negativ beeinflusst (Kruskal-Wallis H-Test; wMel Wolbachia-Dichte: Lagertemperatur, H = 17,614, P = 0,0002***), wohingegen wAlbB nicht negativ beeinflusst wurde, sondern stattdessen einen leichten Anstieg der Dichte zeigte (Kruskal -Wallis H-Test; wAlbB Wolbachia-Dichte: Lagertemperatur, H = 7,7577, P = 0,0208*) (Abb. 3d–e). Es gab zwei Fälle (von 160 Proben) von wMel-Verlust, als Eier bei 4 gelagert wurden °C (Abb. 3d).

Als nächstes lagerten wir die Eier bei hohen Temperaturen von 36 °C und 40 °C. Die Lebensfähigkeit von WT- und wMel-infizierten Eiern blieb erhalten, wenn die Eier 36 °C ausgesetzt wurden, während die Lebensfähigkeit von wAlbB-infizierten Eiern leicht abnahm. Alle drei Linien hatten eine deutlich verminderte Lebensfähigkeit, wenn sie 48 Stunden lang bei 40 °C gelagert wurden (Tukeys paarweiser Vergleich, 40 °C, 0 Stunden: 48 Stunden; WT, Z = − 7,36, P < 0,0001****; wMel, Z = − 9,894, P < 0,0001****; wAlbB, Z = − 3,876, P = 0,0003***) (Abb. 4a–c). Die Lebensfähigkeit wAlbB-infizierter Eier war jedoch in allen Wiederholungsexperimenten inkonsistent. Beide Versuchswiederholungen zeigten eine signifikante Abnahme der Lebensfähigkeit, die nach 48 Stunden bei 36 °C gelagert wurde, während in einer Versuchswiederholung 40 °C keinen signifikanten Einfluss auf die Lebensfähigkeit der Eier hatte. Bei erwachsenen Tieren, die aus bei 36 °C gelagerten Eiern hervorgingen, wurde kaum bis gar kein Einfluss auf die Wolbachia-Dichte beobachtet (Wilcoxon-Signed-Rank-Test, 36 °C Wolbachia-Dichte, 8 h: 48 h; wMel, Z = − 3,0538, P = 0,0023*) *; wAlbB, Z = − 1,4402, P = 0,1498) (Abb. 4d). Die Dichte nahm jedoch deutlich ab, wenn die Eier 48 Stunden lang bei 40 °C gelagert wurden, wobei bei der Mehrzahl der wMel- und wAlbB-infizierten Erwachsenen ein nahezu vollständiger Wolbachia-Verlust beobachtet wurde (von Wilcoxon unterzeichneter Rangtest, Wolbachia-Dichte bei 40 °C, 8). h: 48 h; wMel, Z = − 8,2106, P < 0,0001****; wAlbB, Z = − 8,2106, P < 0,0001****) (Abb. 4e). Diese Daten zeigen, dass Eier, die 48 Stunden lang Temperaturen von 40 °C oder mehr ausgesetzt werden, entsorgt werden sollten, da die Lebensfähigkeit erheblich beeinträchtigt wird und ausgewachsene Eier wahrscheinlich nicht mit Wolbachia infiziert sind.

Wolbachia wurde bisher erfolgreich in Ae etabliert. Aegypti-Populationen in Städten auf der ganzen Welt, um 10 Millionen Menschen vor durch Mücken übertragenen Krankheiten zu schützen [50]. Dies stellt nach wie vor einen kleinen Teil der Weltbevölkerung dar, der von Dengue-Fieber bedroht ist, und wird auf 2,92 bis 3,97 Milliarden Menschen geschätzt [1]. Da Programme wie solche zur Umsetzung von Wolbachia-Introgression, Gene Drive oder genetischer Veränderung ausgeweitet werden und in neuen Regionen funktionieren, erfordern sie eine kostenreduzierende und ressourceneffiziente Methode für die Massenfreisetzung von Mücken. Die Freisetzung von Mücken im Eistadium ist attraktiv, da sie außerhalb des Standorts produziert und dann in die Freisetzungsgebiete verschifft werden können, wodurch die Notwendigkeit lokaler Mückenaufzuchteinrichtungen entfällt. Darüber hinaus können sie dazu genutzt werden, das gemeinschaftliche Engagement zu fördern, indem die Bewohner in den Hinter- und Entlassungsprozess einbezogen werden [36]. Diese Methode überwindet finanzielle und regulatorische Hürden, die mit der Einrichtung von Einrichtungen vor Ort verbunden sind. Allerdings ist die Aufrechterhaltung der Eizellenqualität und der Wolbachia-Infektion für einen erfolgreichen Einsatz von entscheidender Bedeutung [62]. Somit bieten Ei- und Nahrungskapseln eine Möglichkeit, die Skalierbarkeit der Eifreisetzung zu verbessern. Unsere Studie testete die Langzeitlagerung von Eiern in Kapseln als eine Methode, die die Massenverteilung von Eiern unterstützen könnte.

Vielversprechenderweise haben wir herausgefunden, dass das Einkapseln von Eiern keinen negativen Einfluss auf die Lebensfähigkeit von WT-, wMel- oder wAlbB-infizierten Eiern hat. Im Laufe der Zeit sank die Lebensfähigkeit der Eizellen in mit Wolbachia infizierten und nicht infizierten Linien; Die Einkapselung hat diesen Verlust jedoch nicht verschlimmert. Es gibt umfangreiche Literatur, die belegt, dass mit Wolbachia infizierte Eier schneller ihre Lebensfähigkeit verlieren als WT [40,41,42,43,44,45,46,47,48]. Obwohl immer noch nicht klar ist, warum dies geschieht, ist es wichtig zu wissen, dass die Einkapselung die Lebensfähigkeit der Eizellen im Laufe der Zeit nicht weiter beeinträchtigt. Die Auflaufrate und die Dichte erwachsener Wolbachia blieben auch von der Einkapselung oder der Lagerzeit unbeeinflusst. Insgesamt waren verkapselte Eier unabhängig vom Wolbachia-Infektionsstatus nicht anfälliger für eine verminderte Fitness.

Als nächstes testeten wir, ob eine Reduzierung der Lagertemperatur auf 18 °C die Lebensfähigkeit eingekapselter Eier und die Fitness von Erwachsenen im Vergleich zu 22 °C verbessern könnte. Dies liegt zwar unter dem definierten Idealbereich für die Lagerung von WT-Aedes-Eiern zwischen 20–26 °C und 70–85 % relativer Luftfeuchtigkeit aus einer Studie [63], andere haben jedoch gezeigt, dass niedrigere Eierlagertemperaturen im Vergleich zu höheren die Eierlebensdauer verlängern können Temperaturen [48, 64]. Wir fanden heraus, dass die Lebensfähigkeit von mit wMel infizierten Eiern durch die Reduzierung der Lagertemperatur auf 18 °C nicht beeinträchtigt wurde. Die negativen Auswirkungen der Eierlagerung nahmen mit der Zeit zu, insbesondere bei Eiern, die bei 22 °C gelagert wurden, allerdings unabhängig von der Einkapselung. Infolgedessen verringerten sich im Laufe der Zeit auch die Schlüpfraten, möglicherweise aufgrund eines Überangebots an Nahrungsmitteln, was zu schlechten Wasserbedingungen führen kann, die für die Gesundheit von Wassermücken ungeeignet sind [65]. Die Wolbachia-Dichte wurde durch Einkapselung und Zeit nicht beeinflusst. Während die Auswirkungen der Lagerung bei 18 °C auf die Lebensfähigkeit der Eier hier etwas uneinheitlich waren, könnte in Zukunft daran gearbeitet werden, festzustellen, ob eine ideale Temperatur für mit Wolbachia infizierte Ae ermittelt werden kann. Langlebigkeit von Aegypti-Eiern. Insgesamt hatte das Einkapseln der Eier und die Lagerung bei 18–22 °C keinen negativen Einfluss auf die Fitnessmessungen der Mücken.

Bei der Feldanwendung von Eierfreisetzungen nutzt das World Mosquito Program Luftfracht, um Eier an Freisetzungsstandorte zu liefern, an denen die Massenproduktion vor Ort nicht möglich ist, wodurch Eier extremen Temperaturen ausgesetzt sind. Derzeit wird bei den Lieferungen eine Temperatur zwischen 15 und 25 °C angestrebt. Datenlogger, die mit den Eiern transportiert werden, weisen jedoch darauf hin, dass die Temperaturen außerhalb dieses Bereichs liegen können, insbesondere beim Versand an entlegene Orte mit Versandzeiten von bis zu 5 Tagen [62]. Ein detailliertes Verständnis darüber, welchen Bedingungen die Lebensfähigkeit der Eier und die Wolbachia-Dichte ausgesetzt sind, wird Projektstandorte über die möglichen Auswirkungen auf die Eierqualität informieren, wenn Eierbestände extremen Temperaturen ausgesetzt sind. Wir haben den Einfluss einer kurzzeitigen (48-stündigen) Exposition von Eiern bei 4–40 °C auf die Lebensfähigkeit der Eier und die daraus resultierende Wolbachia-Dichte bei erwachsenen Tieren gemessen. Bei 4 °C und 8 °C blieben die Lebensfähigkeit der Eier und die wAlbB-Dichte unverändert. Die wMel-Dichte nahm bei 4 °C ab, es gab jedoch nur zwei Fälle von Wolbachia-Verlust unter den 160 getesteten Proben. Frühere Studien haben auch gezeigt, dass Ae. Aegypti-Eier vertragen niedrige Temperaturen und behalten eine hohe Lebensfähigkeit, wenn sie bei 16 °C gelegt und gelagert werden [49, 67]. Bei hohen Temperaturen wurden die Lebensfähigkeit der Eier und die Wolbachia-Dichte durch die Einwirkung von 36 °C nicht beeinträchtigt, wurden jedoch bei einer Lagerung bei 40 °C für 48 Stunden deutlich negativ beeinflusst. Der Verlust von Wolbachia aus Eibeständen ist schädlich, da diese Eier nicht mehr für die Freisetzung von Wolbachia-Introgressionen verwendet werden können. Tatsächlich würde die Freilassung von Wolbachia-freien Weibchen die potenziellen viralen Vektoren innerhalb einer Population erhöhen. Alle drei Linien verhielten sich ähnlich, mit Ausnahme von wAlbB in einer Versuchswiederholung, das trotz verringerter Lebensfähigkeit bei 36 °C seine Lebensfähigkeit bei 40 °C aufrechterhielt. Angesichts der Inkonsistenz dieser Ergebnisse ist unklar, ob wAlbB-Eier bei dieser höheren Temperatur eine bessere Leistung erbringen. Es wurde festgestellt, dass wAlbB im Vergleich zu wMel bei hohen Temperaturen (26–37 °C) relativ stabil ist [47, 68, 69, 70]. Ross et al. [69] fanden heraus, dass wAlbB zwar temperaturtoleranter war, die Lebensfähigkeit der Eier jedoch ähnlich schnell abnahm wie wMel-infizierte Eier, wenn sie eine Woche lang wechselnden Temperaturen ausgesetzt wurden, die ein Maximum von 38 °C oder mehr erreichten. Die wMel-Dichte erwachsener Tiere verringerte sich nach der maximalen Lagerungstemperatur der Eier von 36 °C, während wAlbB bei allen Temperaturen erhalten blieb (die Lebensfähigkeit der Eier ging verloren, bevor eine Abnahme von wAlbB beobachtet wurde) [69]. Unsere Daten deuten darauf hin, dass wAlbB bei akut hohen Temperaturen dazu neigt, auszufallen. Obwohl wAlbB temperaturtoleranter ist, haben Lau et al. (48) zeigten, dass die Fruchtbarkeit von wAlbB-infizierten Weibchen, die aus den Eiern stammen, deutlich abnimmt, wenn Eier länger als 6 Wochen bei hohen Temperaturen (22–30 °C) gelagert werden, während die wMel- und WT-Fruchtbarkeit stabil bleibt. In dieser Studie konnten wir keinen signifikanten negativen Fitnesseffekt von wAlbB beobachten. Da unsere Methoden jedoch die Fruchtbarkeit nicht beurteilten, könnten unsere Ergebnisse die Auswirkungen von wAlbB auf Ae unterschätzen. Ägypter. Daher muss darauf geachtet werden, dass Eier bei längerer Lagerung keinen hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Obwohl in diesen Experimenten keine Eier eingekapselt wurden, ist es wahrscheinlich, dass ähnliche Temperaturgrenzen gelten würden, aber weitere Tests sind erforderlich, falls die Temperaturen in den Kapseln von der Umgebungstemperatur abweichen. Diese Ergebnisse geben Aufschluss über die Auswirkungen extremer Temperaturen auf mit Wolbachia infizierte Ae. Aegypti-Eier, um sicherzustellen, dass keine Ressourcen für nicht lebensfähige Eierbestände verschwendet werden.

Zusammenfassend hat unsere Arbeit gezeigt, dass das Einkapseln von Eiern mit Larvenfutter und die Lagerung über einen Zeitraum von 8 Wochen im Vergleich zur Kontrollmethode zur Lagerung von Eiern keinen negativen Einfluss auf die Lebensfähigkeit der Eier oder das daraus resultierende Auflaufen von Erwachsenen und die Wolbachia-Dichte hat. Darüber hinaus haben wir festgestellt, dass die Lebensfähigkeit der Eier und die Dichte der erwachsenen Wolbachia gut erhalten bleiben, wenn sie 48 Stunden lang einer Temperatur von 4–36 °C ausgesetzt werden. Beide werden jedoch deutlich reduziert, wenn die Eier > 8 Stunden lang bei 40 °C gelagert werden. Biokontrollmethoden zur Massenfreisetzung von Insekten basieren auf der Aufrechterhaltung der Fitness der Insekten, wobei Wolbachia-Introgressionsmethoden zusätzlich eine hohe Wolbachia-Infektionsprävalenz erfordern. Die Freisetzung von Eiern auf Kapselbasis verbessert die Leichtigkeit und den Umfang, mit dem Eier und Larvenfutter konsistent aufgeteilt und zum Feld transportiert werden können. Im Vergleich zur Freisetzung von Puppen oder Erwachsenen bieten Kapseln aufgrund des geringeren Ressourcenbedarfs vor Ort auch einen erheblichen logistischen Vorteil bei der Massenfreisetzung von Insekten. Insgesamt verbessert diese Arbeit unser Verständnis der Faktoren, die Ae beeinflussen. aegypti-Fitness und liefert Beweise für eine verbesserte Methode zur Eifreisetzung, die die großflächige Anwendung der Wolbachia-Introgression unterstützen könnte.

Alle Daten werden im Text und in den Zusatzdateien bereitgestellt.

Aedes

Wildtyp

Dengue-Virus

Zika-Virus

Chikungunya-Virus

Relative Luftfeuchtigkeit

Umkehrosmose

Wolbachia-Oberflächenprotein

Ribosomales Oberflächenprotein S17

Normalisierter Ausdruck

Verallgemeinertes lineares Modell

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Wir danken Peter Kyrylos vom World Mosquito Program für die Entwicklung und Bereitstellung des wAlbB141-qPCR-Assays und die Bereitstellung der Primersequenzen.

Diese Forschung wurde durch Mittel des Australian Government Research Training Program (RTP)-Stipendiums unterstützt.

Institut für durch Vektoren übertragene Krankheiten, Monash University, Melbourne, VIC, 3800, Australien

Megan J. Allman, Cameron P. Simmons, Heather A. Flores und Johanna E. Fraser

Abteilung für Mikrobiologie, Monash University, Melbourne, VIC, 3800, Australien

Megan J. Allman und Johanna E. Fraser

World Mosquito Program, Monash University, Melbourne, VIC, 3800, Australien

Ya-Hsun Lin, D. Albert Joubert, Jessica Addley-Cook, Maria Camila Mejía-Torres und Cameron P. Simmons

School of Biological Sciences, Monash University, Melbourne, VIC, 3800, Australien

Heather A. Flores

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Konzeptualisierung, formale Analyse, Untersuchung, Methodik, Projektverwaltung, Validierung, Visualisierung und Schreiben – Originalentwurf, Überprüfung und Bearbeitung, MJA; Konzeptualisierung, Untersuchung, Methodik, Supervision sowie schriftliche Überprüfung und Bearbeitung, YHL und DAJ; Untersuchung und Bearbeitung, JAC und MCMT; Methodik, Aufsicht, Validierung sowie schriftliche Überprüfung und Bearbeitung, CPS, HAF und JEF. Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

Korrespondenz mit Heather A. Flores oder Johanna E. Fraser.

Um die in diesen Experimenten verwendeten Eier zu produzieren, wurden Mückenkolonien gemäß der Ethik-Genehmigung Nr. 27690 der Monash University an erwachsenen Freiwilligen mit Blut gefüttert oder mit menschlichem Blut versorgt, das sie vom Australischen Roten Kreuz gemäß der Liefervereinbarung 22-05VI-04 erhalten hatten World Mosquito Program Ltd.

Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Springer Nature bleibt neutral hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten.

qPCR-Primer- und Sondensequenzen. Abb. S1. Wiederholen Sie das Experiment mit den Daten in Abb. 1: Das Einkapseln von Eiern zur Lagerung bei 22 °C hat im Vergleich zu Kontrollen keine größeren Auswirkungen auf die Lebensfähigkeit der Eier, das Auflaufen von Erwachsenen oder die Wolbachia-Dichte. Abb. S2. Wiederholen Sie das Experiment mit den Daten in Abb. 2. Das Einkapseln von Eiern zur Lagerung bei 18 °C verbessert die Eiertauglichkeit im Vergleich zu 22 °C nicht.

Datensatz S1: Statistische Ergebnisse.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Allman, MJ, Lin, YH., Joubert, DA et al. Verbesserung der Skalierbarkeit des Wolbachia-basierten Managements vektorübertragener Krankheiten: Zeit- und Temperaturgrenzen für die Lagerung und den Transport von Wolbachia-infizierten Aedes aegypti-Eiern zur Freilandfreisetzung. Parasites Vectors 16, 108 (2023). https://doi.org/10.1186/s13071-023-05724-1

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Eingegangen: 5. Januar 2023

Angenommen: 02. März 2023

Veröffentlicht: 18. März 2023

DOI: https://doi.org/10.1186/s13071-023-05724-1

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