欧洲玉米蛀虫发现适应气候变化的秘密

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摘要:

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塔夫茨大学(Tufts University)领导的一群生物学家发现了两种基因,这两种基因可以通过调整生物钟来保护一些昆虫物种免受气候变化的影响,而另一些则可以产量。使行为、形态和其他转变与季节同步的能力是大多数昆虫生命周期不可或缺的一部分。

在今天《当前生物学》发表的研究中,研究人员研究了欧洲玉米螟(Ostrinia nubilalis),发现了两个昼夜节律基因per和Pdfr的变异,这两个基因使不同种群的蛾适应更长或更短的转变。冬天

在下一个世纪,冬季的长度预计将减少一个月,许多昆虫物种正在因为气候变化而产生深远的影响。在某些情况下,气候变化导致了各种害虫,如玉米螟和灯笼虫,而在其他情况下,有益的授粉媒介减少了。这项研究的作者指出,尽管昼夜节律对昆虫适应快速变化的环境的能力至关重要,但对这一现象的潜在机制却知之甚少。

早春活动和从冬眠中脱颖而出可以使昆虫种群找到有利的环境,每年产生更多的后代,这两者都可以提高昆虫在面对快速环境变化时的生存能力。通过对五个不同滞育的蛾类种群的bore基因组的广泛扫描,作者发现与这种活动相关的两个基因是基因循环(per)和色素分散因子受体(Pdfr)。

作者进一步预测,在持续的全球气候变化下,选择这两个基因的变异强有力地适应和扩展可能是重要的。

吉纳维芙科萨克首先说:“我们现在可以开始研究其他昆虫的这些基因,以了解这种变异与它们在冬季前休眠和春季‘醒来’的时间变化之间的关系。”。本研究的作者是塔夫茨大学生物系的博士后研究对象。通过了解这些基因编码的蛋白质,我们可以开始将分子机制与昆虫行为和对气候的生理反应联系起来。"

已知per和Pdfr都与昆虫大脑中的昼夜节律起搏器神经元相互作用,它们的功能是使生物活动与昼夜同步(per的研究获得了2017年诺贝尔奖)。有趣的是,这项研究中发现的这两个基因及其产物被认为是协调短期生物周期的,对长期的年周期也很重要。作者建议在每日时钟和季节定时器之间建立一个连接。

塔夫茨大学学院的生物学教授埃里克多普曼(Eric Dopman)说:“尽管我们还有很长的路要走,但完整的分子图谱不仅可以帮助生物学家了解,还可以预测和预测气候变化对不同昆虫物种的影响。”艺术与科学学院和科扎克顾问。"我们可以利用这些信息来帮助指导保护和害虫管理."

标签:玉米bore蛾
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