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黄褐色的疯狂蚂蚁的怪异基因可能有助于它们在新环境中new壮成长

德州农工大学的AgriLife研究人员发现,黄褐色的疯狂蚂蚁的遗传遗传模式可能有助于南美物种在美国的传播。结果可能导致控制这种入侵物种的新方法。

这项研究的高级研究员,德克萨斯州农业与生命科学学院城市与结构昆虫学教授埃德·瓦戈(Ed Vargo)博士说:“我们也许能够利用这种机制将致死基因带入种群。” A&M大学。

黄褐色的疯狂蚂蚁的怪异基因可能有助于它们在新环境中new壮成长

该物种也被称为Rasberry疯狂蚂蚁,至少从2002年开始在得克萨斯州传播。疯狂的蚂蚁可以杀死草,替代其他昆虫并破坏电气设备,并在城市和农村地区造成很大的破坏。而且,他们的殖民地可以逃避典型的害虫防治策略。他们可以在室内和室外蓬勃发展。他们无视诱饵,并从其超大的殖民地中创造了许多逃生路线。

黄褐色的疯狂蚂蚁因其随意行走而得名,但它们将基因传递给下一代的方式也可谓疯狂。

一窝遗传多样性

该小组调查了得克萨斯州和佛罗里达州城市的疯狂蚂蚁殖民地。

埃德·瓦尔戈(Ed Vargo)是城市与结构昆虫学的教授兼赋权主席(右),他与博士后研究助理皮埃尔·安德烈·埃耶尔(Pierre-AndréEyer)(中)和博士生亚历克斯·布鲁门菲尔德(Alex Blumenfeld)(左)一起展示了蚂蚁标本。图片来源:Rob Williams

Vargo和实验室成员Pierre-AndréEyer和Alexander Blumenfeld发现,在这个物种中,雌性的遗传多样性比单纯的偶然机会要高得多。女性倾向于遗传其母亲的基因,而男性倾向于遗传其祖父的基因。而且,男性和女性在基因上完全不同。在15,000种蚂蚁物种中,遗传模式似乎是独一无二的。

该研究于11月发表在《美国国家科学院院刊》上。

入侵悖论

黄褐色的疯狂蚂蚁作为入侵物种的成功代表了所谓的入侵悖论的一种解决方案:少数动物如何在不遭受因近亲繁殖而导致遗传疾病的情况下迁移到新区域并繁殖?

科学家推测,物种可以与近亲作斗争的一种方式是利用雄性和雌性之间的差异。

性别之战

科学家很久以来就知道,男性和女性可以发展出不同的遗传特征。这些特征中的一些会给一种性别带来麻烦,并帮助另一种性别。这种性状通常在性染色体中发现,例如哺乳动物的X和Y。但是蚂蚁及其亲戚,蜜蜂和黄蜂没有性染色体。相反,雌性有两个基因组拷贝,而雄性有一个。

科学家假设,在雌性有两个基因组拷贝而雄性只有一个拷贝的物种中,整个基因组可以像性染色体一样起作用。一个基因的作用可能被同一基因的另一个版本所抵消或掩盖。这样,一个基因在雌性中可能是有害的和隐性的,而在雄性中则是有利的和显性的,在那里它不能被第二个拷贝掩盖。

遗传多样性代价高昂

研究人员分析了疯狂蚂蚁基因组中的几个斑点,发现蚂蚁菌落具有特定遗传区域的三个不同版本。研究小组将这三个版本称为A,B和C。如果蚂蚁随机继承了基因,则雄性蚂蚁可以携带A,B或C版本。雌性可以携带两个版本的任意组合。相反,团队发现了完全不同的东西。绝大多数成年疯蚂蚁雌性携带A / B或A / C。成年男性仅拥有A。

该策略可确保每一代都是遗传多样性的。Vargo和Eyer表示,但这是有代价的。研究小组发现许多雌性卵具有不适合A / B或A / C模式的遗传基因。这些卵在发育之前似乎已经从巢中消失了。研究小组假设这些蛋(近40%)死亡或被巢中的蚂蚁破坏。

瓦尔戈说:“有关基因及其表达的某些信息对女性有害。”

回到巴西

这项研究“填补了我们对男性和女性特征遗传的理解的空白,并显示了在基因组水平上性别之间的冲突是如何发生的,” Vargo说。“这是一个非常积极的发现。”

接下来,研究小组计划研究蚂蚁的祖国巴西是否出现了相同的疯狂继承模式,或者仅仅是因为迁居新地而已。无论哪种方式,结果都将揭示黄褐色疯狂蚂蚁的怪异和强大的适应性。

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