捷克科學(xué)院生物中心的科學(xué)家與利物浦大學(xué)合作,發(fā)現(xiàn)了決定雙環(huán)蝴蝶個(gè)體成為雄性還是雌性的遺傳機(jī)制。
他們還發(fā)現(xiàn),如果具有相同性別決定基因變體的個(gè)體交配,胚胎將無(wú)法存活。這可能會(huì)對(duì)遺傳變異較低的小型蝴蝶種群產(chǎn)生嚴(yán)重后果,因?yàn)榻慌浒l(fā)生在相關(guān)個(gè)體之間。
這是科學(xué)家第一次在蝴蝶中描述這種機(jī)制,令人驚訝的是,它與蜜蜂中的類(lèi)似機(jī)制相似。這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。
斜視灌木棕色 Bicyclus anynana 原產(chǎn)于非洲大陸。它經(jīng)常用于遺傳學(xué)研究,部分原因是它能夠快速繁殖并且在實(shí)驗(yàn)室條件下相對(duì)容易繁殖,而且它的整個(gè)基因組已經(jīng)被測(cè)序。
CAS 生物中心 Arjen Van't Hof 領(lǐng)導(dǎo)的昆蟲(chóng)學(xué)家和國(guó)際合作者團(tuán)隊(duì)揭示,這種蝴蝶的性別是由 Masculinizer 基因變體的不同組合調(diào)節(jié)的。單一變異導(dǎo)致雌性發(fā)育,兩種不同變異導(dǎo)致雄性發(fā)育。
當(dāng)兩個(gè)相同的 Masculinizer 變體結(jié)合在一起時(shí),蝴蝶會(huì)在胚胎狀態(tài)下死亡,但這在自然種群中非常罕見(jiàn),因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了大量不同的變體。在由于近親繁殖導(dǎo)致遺傳變異減少而急劇下降的種群中,出現(xiàn)兩個(gè)相同變異導(dǎo)致胚胎死亡的可能性要高得多。
許多蝴蝶物種數(shù)量急劇減少,如果其他物種確實(shí)具有與 Bicyclus anynana 相同的機(jī)制,則可能會(huì)對(duì)極度瀕危物種產(chǎn)生嚴(yán)重后果。
這種性別決定機(jī)制是在蝴蝶中首次發(fā)現(xiàn)的,令人驚訝的是,它與屬于不同昆蟲(chóng)類(lèi)群的蜜蜂比屬于同一昆蟲(chóng)目的蠶更相似。相同的機(jī)制在 Bicyclus anynana 和蜜蜂中獨(dú)立進(jìn)化,這使其成為趨同進(jìn)化的明顯例子。
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