Wolbachia spreading dynamics in mosquitoes with imperfect maternal transmission
Wolbachia spreading dynamics in mosquitoes with imperfect maternal transmission
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沃尔巴克氏体在母体传播不完善的蚊子中的传播动态
DOI：
10.1007/s00285-017-1142-5
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发表时间：
2017-06
影响因子：
1.9
通讯作者：
Qiu Junxiong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zheng Bo;Tang Moxun;Yu Jianshe;Qiu Junxiong
蚊子是登革热、疟疾和寨卡病毒等危及生命的疾病的主要传播媒介。一种新的控制方法是将携带沃尔巴克氏菌的蚊子释放到自然区域，感染野生蚊子，阻断疾病传播。在这项工作中，我们使用微分方程来描述Wolbachiaspreading动态，重点是不完善的孕产妇传播的影响知之甚少。我们建立了两个有用的身份，并利用它们来证明该系统具有单态，双态，多态动力学，并给出充分和必要条件，为每种情况下。结果表明，支持沃尔巴克氏体传播的最大母体传播泄漏率并不一定随着受感染蚊子的适应度而增加。系统的动力学定义为存在两个稳定的平衡点，其吸引域被鞍点的分界线分割。通过对分界线的分析性质的探讨，我们发现，如果初始种群规模较小，完全感染种群中的沃尔巴克氏体最终可能被消灭。令人惊讶的是，当感染缩短了受感染雌性的寿命，从而阻碍了沃尔巴克氏体的传播时，这种逆转现象并没有发生。
Mosquitoes are primary vectors of life-threatening diseases such as dengue, malaria, and Zika. A new control method involves releasing mosquitoes carrying bacteriumWolbachiainto the natural areas to infect wild mosquitoes and block disease transmission. In this work, we use differential equations to describeWolbachiaspreading dynamics, focusing on the poorly understood effect of imperfect maternal transmission. We establish two useful identities and employ them to prove that the system exhibits monomorphic, bistable, and polymorphic dynamics, and give sufficient and necessary conditions for each case. The results suggest that the largest maternal transmission leakage rate supportingWolbachiaspreading does not necessarily increase with the fitness of infected mosquitoes. The bistable dynamics is defined by the existence of two stable equilibria, whose basins of attraction are divided by the separatrix of a saddle point. By exploring the analytical property of the separatrix with some sharp estimates, we find thatWolbachiain a completely infected population could be wiped out ultimately if the initial population size is small. Surprisingly, when the infection shortens the lifespan of infected females that would impedeWolbachiaspreading, such a reversion phenomenon does not occur.
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影响因子：
6.7
作者：
Kriesner P;Hoffmann AA;Lee SF;Turelli M;Weeks AR
通讯作者：
Weeks AR
DOI：
10.1137/13093354x
发表时间：
2014-06
期刊：
SIAM J. Appl. Math.
影响因子：
--
作者：
Bo Zheng;M. Tang;Jianshe Yu
通讯作者：
Bo Zheng;M. Tang;Jianshe Yu
DOI：
10.1016/c2009-0-61160-0
发表时间：
2003
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
M. Hirsch;S. Smale;R. Devaney
通讯作者：
M. Hirsch;S. Smale;R. Devaney
DOI：
10.1016/s0016-0032(61)91021-3
发表时间：
1960
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
V. V. Nemytskii-V.
通讯作者：
V. V. Nemytskii-V.
影响因子：
56.9
作者：
Xi, ZY;Khoo, CCH;Dobson, SL
通讯作者：
Dobson, SL