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男性还是女性?科学家发现决定蝴蝶性发育的遗传机制

本站发布时间:2024-05-07 01:55:21

捷克科学院生物中心的科学家与利物浦大学合作,发现了决定安氏双环蝶个体是雄性还是雌性的遗传机制

他们还发现,如果具有相同性别决定基因变体的个体交配,胚胎将无法存活。这可能会对遗传变异较低的小型蝴蝶种群产生重大影响,在这些种群中,相关个体之间会发生交配

这是科学家首次在蝴蝶身上描述这种机制,令人惊讶的是,它与蜜蜂身上的类似机制相似。这一发现发表在《科学进展》杂志上

斜视的灌木棕色安奈纳自行车原产于非洲大陆。它经常被用于遗传学研究,部分原因是它能够在实验室条件下快速繁殖和相对容易地繁殖,而且它的整个基因组已经被测序

由CAS生物中心的Arjen Van’t Hof和一个国际合作团队领导的昆虫学家揭示,这种蝴蝶的性别受到一种叫做雄性化因子的基因变体的不同组合的调节。单一变异导致雌性发育,两种不同变异导致雄性发育

当两种相同的雄性激素变体结合在一起时,蝴蝶会以胚胎的形式死亡,但这在自然种群中非常罕见,因为发现了大量不同的变体。在近亲繁殖导致遗传变异减少的种群中,出现两种相同变异导致胚胎死亡的几率要高得多

许多蝴蝶物种正在急剧减少,如果其他物种确实具有与安那双圆蝶相同的机制,这可能会对极度濒危物种产生严重后果

这种性别决定机制是在蝴蝶中发现的第一种机制,与属于同一昆虫目的蚕相比,它与属于不同昆虫群的蜜蜂的性别决定机制更相似。同样的机制在安哥拉自行车和蜜蜂中独立进化,这使其成为趋同进化的一个明显例子

未揭示的决定性别的遗传机制

发育成两种不同性别是最重要的生物学特征之一,但尽管很重要,但大多数物种的潜在遗传机制尚未揭示。为什么还有这么多未知之处,主要原因是其机制极其多样

鳞翅目是一个由蝴蝶和蛾类组成的大型昆虫群,性染色体为W和Z,而不是X和Y。雌性通常有一条W和一条Z染色体,雄性有两条Z染色体。某些物种的性别由W染色体决定,但也有一些物种的雌性没有W染色体

研究人员表示:“这些物种具有不同的性别决定机制,但目前尚不清楚。我们在安哥拉Bicyclus anynana中发现的机制与早期在家蚕中发现的W染色体依赖机制非常不同。”

More information: Arjen van't Hof et al, Zygosity-based sex determination in a butterfly drives hypervariability of Masculinizer, Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adj6979. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj6979

Journal information: Science Advances

Provided by Biology Centre of the Czech Academy of Sciences

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