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Nature子刊:华大基因参与破解白蚁基因组

2014.5.22

  湿木白蚁是一种真社会性昆虫。研究人员获得了湿木白蚁的遗传学蓝图,并在此基础上向人们展现了这种白蚁与其他社会性昆虫(蚂蚁、黄蜂和蜜蜂等)的关键异同,为理解社会性昆虫的演化提供了重要的线索。此外,这项研究也可以帮助人们寻找有助于控制白蚁的基因功能。

  湿木白蚁主要生活在木头中,不怎么出去。研究人员测序了湿木白蚁的基因组和阶段特异性的转录组,并将这些数据与其他社会性昆虫进行比较。他们发现,湿木白蚁基因组中与雄性生育力有关的基因发生了扩张,雄蚁能频繁地令蚁后的卵子受精。正因如此,湿木白蚁的蚁后需要长时间储存精子。而在蚂蚁中,雄蚁短暂的一生只提供一次精子,使蚁后不得不长时间储存精子,文章的共同作者Dr. Ed Vargo教授说。“一般来说,雄性蚂蚁在交配之后不久就会死亡。”

  研究人员还发现,与其他社会性昆虫相比,白蚁的嗅觉相关受体更少。这可能是因为,不怎么出门的白蚁不会经历那么多的气味。不过这一发现仍然有些令人意外,因为之前的蚂蚁和蜜蜂研究显示,社会性昆虫的复杂化学交流需要大量的感知受体基因,文章的另一位共同作者,北卡罗莱纳州立大学的Dr. R. Michael Roe教授说。

  “至少对于这些白蚁而言,感知受体对于社会性行为可能并没有那么重要,”Roe说。“这些发现也说明,我们不能用蚂蚁研究的结论对白蚁进行推测,这两种昆虫都需要全面的研究。”

  湿木白蚁和其他社会性昆虫也存在一些比较关键的相似之处。例如,许多与繁殖和社会分工有关的白蚁基因也出现在蚂蚁中。研究人员指出,DNA甲基化模式和可变剪切组成了对白蚁社会化分工的表观遗传学控制。

  这些发现可以帮助人们开发新的饵剂对付那些有害的白蚁。“大多数白蚁不是害虫,”Vargo说。“举例来说,它们在木材的分解腐烂中有重要的作用。不过,人们可以在测序信息的基础上,干涉特定通路进而对有害的白蚁进行控制。”

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