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在没有遗传变异的情况下 无性入侵物种找到了适应环境的新方法

导读如果没有伴随减数分裂繁殖的进化遗传变异的好处,无性入侵物种如何随着时间的推移适应新环境以生存?在仅从未受精卵产生雌性后代的全雌性象

如果没有伴随减数分裂繁殖的进化遗传变异的好处,无性入侵物种如何随着时间的推移适应新环境以生存?在仅从未受精卵产生雌性后代的全雌性象鼻虫物种中,昆虫的生存技术令人惊讶地发现,这些生物可以将基因调控的变化传递给后代。

韦尔斯利学院的新研究发现,世界上许多地方常见但具有入侵性的甲虫有两种类型的象鼻虫,它们一直在利用表观遗传变化来适应和应对它们所吃植物中的不同毒素。该研究结果发表在PLOS ONE 上,标题为“宿主特异性基因表达作为 Naupactus 孤雌象鼻引种成功的工具”,对我们如何看待无性入侵者以及它们因基因调控而取得的成功具有重要意义。

由Andrea Sequeira、Wellesley College Gordon 和 Althea Lang '26 生物科学教授领导的研究人员在整个过程中收集了来自佛罗里达州、加利福尼亚州和阿根廷的孤雌生殖、侵入性和多食性象鼻虫、Naupactus cervinus 和 N. leucoloma 的样本。五年,从 2015 年开始。尽管它们来自美国境内的不同地方,通常是通过商业引入的,但象鼻虫是无性和基因相同的。然而,研究小组发现它们具有独特的适应性,可以产生不同的蛋白质,使它们能够食用和消化各种植物,甚至是那些产生毒素的植物。

Sequeira 与一个才华横溢的团队合作:来自韦尔斯利学院的 Ava Mackay-Smith、Mary Kate Dornon、Rosalind Lucier、Anna Okimoto 和 Flavia Mendonca de Sousa,以及来自布宜诺斯艾利斯大学和博物馆的Marcela Rodriguero、Viviana Confalonieri、Analia LanteriCiencias Naturales 在拉普拉塔,阿根廷。他们一起分析了可以通过鉴定合适的寄主植物、短期适应寄主植物防御以及长期适应寄主植物防御及其病原体来介导象鼻虫-寄主植物相互作用的三个基因类别中的基因表达模式。

“我们发现一些寄主植物群,如豆类,似乎对象鼻虫的影响更大,并引发复杂的基因表达反应,”Sequeira 说。“然而,象鼻虫对寄主植物征税的反应与其他压力情况共享许多差异表达的基因,例如有机栽培条件和向新宿主的过渡,这表明存在进化上有利的共享基因表达机制来应对不同类型的压力情况。”

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