據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院最新消息,該院植物保護(hù)研究所農(nóng)業(yè)入侵生物預(yù)防與監(jiān)控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),基于轉(zhuǎn)庫組學(xué)和qPCR技術(shù),對昆蟲的種群繁衍能力與其配偶選擇之間的密切的關(guān)系進(jìn)行了研究,闡明了豚草天敵廣聚螢葉甲雌蟲選擇大體型雄蟲交配的生物學(xué)意義和調(diào)控機(jī)制。相關(guān)研究論文在線發(fā)表于動物學(xué)和生態(tài)學(xué)國際著名期刊《動物生態(tài)學(xué)(Journal of Animal Ecology)》。
論文通訊作者、中國農(nóng)科院植保所研究員周忠實(shí)介紹,在動物界,雌蟲選擇與雄蟲交配通常產(chǎn)生一定的“繁殖與生存效益”。最新的這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)廣聚螢葉甲雌蟲對配偶具有明顯的選擇性,在大體型雄蟲和小體型雄蟲同時(shí)存在的情況下,雌蟲更喜歡選擇大體型雄蟲;雌蟲選擇個(gè)體大的雄蟲交配后,其繁殖力顯著提高。不少研究認(rèn)為,雄蟲的精液蛋白能給雌蟲卵巢發(fā)育和卵子發(fā)生提供必要的營養(yǎng)。
團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),雌蟲選擇與大體型雄蟲交配時(shí),不僅可以繁育出更多的子代,且發(fā)育過程中的子代存活率更高,種群的內(nèi)稟增長率、局限增長率和凈增長率亦顯著升高。經(jīng)種群發(fā)展預(yù)測,選擇與大體型雄蟲交配的子代種群發(fā)展趨勢明顯加快。有意思的是,雌蟲選擇與大體型雄蟲交配后,其子代大體型的成蟲也顯著增多。這說明選擇大體型雄蟲交配不僅可以促進(jìn)雌蟲的生殖,且對子代種群起到了明顯優(yōu)化的作用。隨后,團(tuán)隊(duì)基于轉(zhuǎn)庫組學(xué)與qPCR技術(shù)篩選得到在大體型雄蟲精巢和附腺中高表達(dá)的基因OcACE,OcSFP和OcCBP,通過qPCR技術(shù)分析三個(gè)基因的表達(dá)譜,發(fā)現(xiàn)均在初羽化雄蟲的附腺和睪丸中高表達(dá),之后表達(dá)量趨于平穩(wěn),在雌雄蟲不同的組織的表達(dá)譜發(fā)現(xiàn),3個(gè)基因在初交配結(jié)束雌蟲的交配囊中表達(dá)量高于其他組織2倍以上。說明上述基因均為精液蛋白基因。通過RNAi沉默雄蟲體內(nèi)三個(gè)基因后,與之交配的雌蟲生殖力表現(xiàn)出明顯下降。進(jìn)一步明確了精液蛋白在成蟲生殖調(diào)控與種群繁衍中發(fā)揮著非常重要的作用。