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科学家对两种大黄蜂物种的基因组进行了测序

遗传学研究人员对两种主要大黄蜂物种的完整基因组进行了测序和分析 - 欧洲浅黄色大黄蜂(Bombus terrestris)和北美常见的东方大黄蜂(Bombus impatiens)。结果发表在发表在Genome Biology期刊上的两篇论文中。

科学家对两种大黄蜂物种的基因组进行了测序

“这些大黄蜂基因组的测序和注释构成了蜜蜂生物学研究和理解昆虫社会组织的重大飞跃,”伊利诺伊州立大学的Ben Sadd博士说,他是其中一篇论文的合着者。

这两项研究都涉及大量国际合作,其中包括来自8个国家的遗传科学家。使用来自Thurgau,瑞士和密歇根的个体蜜蜂,他们专注于识别跨大西洋表亲之间的相似性和差异,以了解他们的基本生物学,并阐明他们对农药和疾病等威胁易感性的可能线索。

“我们仍远未了解对大黄蜂的威胁,但关于其基因的分子见解对于帮助我们了解大黄蜂和疾病如何相互作用以及使大黄蜂群体面临风险至关重要,”萨德博士说。

大黄蜂与蜜蜂有不同的殖民地生活方式。他们生活在数百人而不是数千人的殖民地中,并且比蜜蜂的社会行为更为先进。

在社会组织的范围内,大多数大黄蜂都被称为中间结构,介于完全孤独的蜜蜂和高度社交蜜蜂中看到的极端社会适应之间。

蜜蜂的有限免疫基因库被认为是社会性的结果。蜜蜂往往生活在人口密集的殖民地,有数千只密切相关的个体蜜蜂,这是传染病传播的理想条件。

尽管疾病的风险更大,但由于在诸如梳理或其他卫生行为等殖民地中可用的广泛社会防御,高度社交蜜蜂被认为具有比非蜜蜂孤独昆虫更少的免疫基因。令人惊讶的是,在大黄蜂中也发现了免疫基因数量减少,并且与高度社交的蜜蜂和孤独的蜜蜂一致。

“参与免疫防御反应的基因目录在不同的蜜蜂物种中保存得很好,无论其社会组织水平如何,但它比通常生活在病原体丰富的环境中的苍蝇和蚊子等孤独的昆虫小得多,”共同作者,日内瓦大学的Robert Waterhouse博士和SIB瑞士生物信息学研究所。

“尽管如此,来自大黄蜂和蜜蜂的免疫基因选择的进化特征的变异可能指向威胁这些蜜蜂的不同病原体所施加的不同压力。”

“尽管大黄蜂具有更简单的集落组织和更短的集落寿命,但它们与高度社交的蜜蜂(Apis mellifera)具有非常相似的免疫基因库,更令人惊讶的是,它们与单独的切叶蜜蜂(Megachile rotundata)相似, “共同作者,东卡罗来纳大学的Seth Barribeau博士说。

社会蜜蜂与孤蜂之间的相似性表明蜜蜂的免疫系统在蜜蜂社会性起源之前基本保持不变。

科学家推测这种免疫力下降甚至可能为进一步的社会生活提供了途径。

“然而,尽管蜜蜂在广泛的基因补充方面存在相似性,但我们确实在不同谱系中发现了不同的选择标记,这表明这些蜜蜂在过去曾面临过来自不同寄生虫的选择,”Barribeau博士说。

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