科学家们发现蜜蜂孤雌繁殖的关键基因

科技工作者之家  |   2020-05-11 07:18
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海角工蜂在蜂后巢室中产卵。

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海角蜜蜂在一个濒死的蜂巢中产下的大量寄生卵。

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“超级”海角工蜂几乎和海角蜂后一样大。

近日,来自澳大利亚悉尼大学的研究人员在《当代生物学》杂志上发表论文称,他们发现了决定海角蜜蜂孤雌生殖的基因——位于11号染色体上的GB45239基因。

生命与环境科学学院的行为遗传学教授Benjamin Oldroyd说:“过去30年来,科学家一直在寻找这种基因,现在我们终于揭开了谜底。”

通常情况下,蜂后通过孤雌生殖产下的卵只能发育为雄蜂,而在南非发现的海角蜜蜂中,GB45239基因能够让工蜂产下只发育为雌蜂的卵。

“雄性大多是没用的,而海角工蜂可以在基因上转变为蜂后,改变蜂群的一切。”Oldroyd教授说。

但这也会带来问题。“海角蜂群并不是一个合作的社会,而是冲突不断,因为任何工蜂都可以在基因上转化为下一个蜂后。当一个蜂群失去了蜂后,工蜂们就会为了成为下一个蜂后而战斗、竞争。”Oldroyd教授说。

通过无性生殖产生雌性后代的能力被称为“产雌性孤雌生殖”,这种能力仅限于居住在南非海角地区的单一亚种,也就是海角蜜蜂(Cape honey bee)。

与其他蜜蜂亚种相比,海角工蜂的卵巢更大,更容易被激活,能够产生蜂后信息素,帮助它们在蜂群中维持繁殖优势。同时这些特征也导致了海角蜜蜂群居寄生的倾向:它们会入侵别的蜂群进行繁殖,并迷惑宿主工蜂喂养它们的幼虫。

在南非,每年约有1万个商业蜂箱因为海角蜜蜂的群居寄生而死亡。“这是一种我们必须远离的蜜蜂。”Oldroyd教授说。

人们早在一百多年前就发现了海角蜜蜂,但直到最近,科学家们才利用现代基因组工具,了解了决定其产雌性孤雌生殖的关键基因。Oldroyd教授说:“对海角蜜蜂的进一步研究可以让我们深入了解性和动物社会的起源。”

Oldroyd教授说:“重要的是,通过这项研究,我们可能能够理解GB45239是如何发挥作用的,如果我们能够控制动物无性繁殖的开关,这将在农业、生物技术和许多其他领域产生重要的应用。”

科界原创  

编译:花花 

审稿:阿淼 

责编:张梦

期刊来源:《当代生物学》

期刊编号:0960-9822

原文链接:

https://phys.org/news/2020-05-gene-honey-bees-virgin-birth.html

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