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南非开普敦的海角蜂无性繁殖的秘密:11号染色体上的GB45239基因

南非开普敦的海角蜂无性繁殖的秘密:11号染色体上的GB45239基因

南非开普敦的海角蜂无性繁殖的秘密:11号染色体上的GB45239基因(Credit: Professor Benjamin Oldroyd/University of Sydney

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:外媒BGR报道,科学家们认为,由于气候变化和化学药品及杀虫剂的广泛使用,世界各地的蜜蜂种群正在遭受着各种因素的影响。这不是一个好的情况,人类需要这些昆虫来完成它们作为传粉者的重要工作,所以应该尽一切努力,确保保持健康的蜜蜂数量。南非开普敦的海角蜂早已通过恢复无性繁殖“将命运掌握在自己手中”。研究人员长期以来一直想知道是什么特殊的基因造成了这种不可思议的能力。现在,他们已经找到了答案。

在《当代生物学》杂志上发表的一篇新论文中,悉尼大学的研究人员揭示了这种蜜蜂无性繁殖的秘密:11号染色体上的一个名为GB45239的基因。对于研究蜜蜂的科学家来说,这是一件非常重要的事情,因为它们有驱赶其他蜜蜂的习惯。

“性是一种奇怪的繁殖方式,但它却是地球上动植物最常见的繁殖方式,”该研究的合著者 Benjamin Oldroyd教授在一份声明中说。“为什么会有这么多的无性繁殖,这是一个重大的生物学之谜。无性繁殖是一种更有效的繁殖方式,每隔一段时间,我们就会看到一个物种恢复到无性繁殖。”

海角蜂这样的繁殖方式让它们有了很大的优势。不幸的是,这也给其他蜜蜂物种带来了一个大问题。无性繁殖的能力让蜜蜂能够入侵其他蜜蜂群落,本质上是接管它们。

知道是什么基因允许蜜蜂无性繁殖,可能对其他领域也有重大影响,包括虫害防治。“如果我们能控制一个允许动物无性繁殖的开关,那将在农业、生物技术和许多其他领域有重要的应用。”Oldroyd教授说。“例如,可以控制火蚁等许多有害生物物种,尽管不幸的是,这似乎是一种与Capensis中发现的基因不同的基因。”

相关报道:科学家解开了蜜蜂孤雌生殖的基因之谜

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:悉尼大学的科学家们,对生活在南非开普敦的海角蜂的一种特殊情况展开了遗传学研究,结果解开了孤雌繁殖的某个基因之谜。这项发现不仅回答了困扰人们数十年的历史问题,也在控制其它物种的虫害方面具有潜在的重要意义。据悉,与蜜蜂的其它亚种相比, 海角蜂(Apis mellifera capensis)的生存方式略有不同。

一方面, 工蜂具有可以产生蜂王信息素的较大卵巢,以使之维持生殖优势。在侵入其它蜂群并繁殖时,迫使被寄生的工蜂去供养它的幼虫。

研究发现,海角蜂能够通过某个基因来控制产卵,从而选择性地产生雌性蜜蜂。虽然乍一看很是独特,但这也可能是存在问题的。

悉尼大学的 Benjamin Oldroyd 教授表示:“由于任何工蜂都可以从基因上成为新的的蜂王,海角蜂群体很容易遭遇冲突和分裂,而不像其它蜂群那样维持高度的社会性合作”。

于是在某个蜂群里失去蜂王之后,想要成为新一任蜂王的工蜂就开始展开激烈的竞争。这种无性产生雌性后代的方式被称作“孤雌生殖”,科学家早在一个月世纪前就有所了解。

然而直到先进的基因组工具的诞生,科学家们才有能力深入探究其中的原因。据悉,Benjamin Oldroyd 带领的悉尼大学团队,已借此精确定位到了控制孤雌生殖的 GB45239 的基因。

这项研究成果让研究团队感到振奋,因为过去 30 年来,科学家们一直在寻找这个基因。现在我们知晓它就在海角蜂的第 11 号染色体上,我们解开了一个困扰学界数十年的谜题。

展望未来,其希望能够进一步了解该基因的实际运作方式,从而找到出于不同目的而打开或关闭该基因的方法,甚至对控制火蚁等虫害提供新颖的解决方案。

有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《当代生物学》(Current Biology)期刊上。

原标题为《A Single Gene Causes Thelytokous Parthenogenesis,the Defining Feature of the Cape Honeybee Apis mellifera capensis》。




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