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螟蛾用性信息素吸引配偶的遗传学研究迎来进展

2021-05-14 读取中... 科技新闻

原标题:螟蛾用性信息素吸引配偶的 遗传学 研究迎来进展来源:cnBeta.COM生物学家发现了控制雄性欧洲玉米螟蛾对雌性性信息素的交配的基因。性吸引的奥秘刚刚变得不那么--至少对飞蛾来说是这样。包括塔夫茨大学在内的六个美国和欧洲研究小组发现了在雄性欧洲玉米螟蛾的大脑中表达的哪个基因控制了它对雌性玉米螟蛾产生的性信息素的偏好。

这进一步了之前关于雌性信息素腺中表达的基因的研究,该基因决定了雌性信息素腺发出的混合类型以吸引雄性。这项研究今天发表在「自然-通讯」上。

其意义不只是为虫子制作一个更好的约会App。当下科学家们可以开始询问为何交配信号和交配首先会发生变化,这是一个长期存在的悖论,因为任何变化都可能降低生物体成功交配的能力。对这两个基因的了解将使我们的理解一十六万种飞蛾的信息素是怎样演变的。

,交配偏好的一个重要作用是确保你不会与一个完全不同的物种相匹配。雌性发出的信号是同一物种的雄性所热衷的,以确保同类交配--这种机制称为同种交配。欧洲玉米螟很有趣,因为它有两种类型,称为E型和Z型,每种类型内都有同种交配。尽管这两种类型在人工饲养的情况下可以相互交配,但在野外,E型大多与E型交配,Z型与Z型交配。由于这个原因,自从五十年前第一次发现这两种费洛蒙类型以来,欧洲玉米螟一直被用作一个物种怎样分裂成两个类型。

该团队的一个惊喜发现是,虽然雌性也许会在它们产生的信息素混合中改变它们的信号,但雄性的是由一种蛋白质驱动的,这种蛋白质改变了它们的大脑神经元回路的基础检测,而不是影响负责接收信息素的受体。

特定的信息素鸡尾酒的偏好是由雄性bab基因中发现的数百个变体中的任何一个决定的。bab的相关变体不在基因中编码蛋白质的部分,而是在可能决定产生多少蛋白质的部分,这又影响到从触角到大脑的神经元回路。研究人员能够确定雄性的解剖学差异,包括嗅觉神经元伸入飞蛾大脑的不同部分,并它们与它们对E型或Z型雌性的吸引联系起来。

阿姆斯特丹大学的Astrid Groot说:"这是一十六万种飞蛾中第一个雌性信号和雄性基因都被确认的物种,"他还帮助确认了控制E和Z雌性信息素差异的基因。"这为我们提供了关于交配选择进化的完整信息,以及衡量这些选择与持续进化的性状和种群有多大关联的方法。"预测交配的能力也可以帮助控制害虫的繁殖。除玉米外,欧洲玉米螟蛾也是许多农作物的重要害虫。在美国,它每年花费近二十亿美元监测和控制,它也是转基因 "Bt玉米 "的主要害虫目标。

结果可以帮助预测Bt抗性是不是会从外部蔓延到美国的玉米带,或者同种交配是不是可以阻止或推迟它,Bt玉米使化学杀虫剂的使用大大减少,长时许间地保护其生态效果利益应该是一个高度优先事项。