
雌性黃桃蛾桃蛀螟。 圖片來源:西南大學肖偉(wei)
和愛人共度浪漫夜晚時,你是否會(hui) 調暗燈光,打開紅燈?事實證明,蛾子在這方麵並沒有太大的不同。
西南大學植物保護學院昆蟲學與(yu) 害蟲防治工程重點實驗室副教授肖偉(wei) 與(yu) 合作者的一項研究表明,暗紅色光線通過選擇性地激活與(yu) 觸角嗅覺相關(guan) 的遺傳(chuan) 通路,促進了模型物種——黃桃蛾的生殖行為(wei) 。這一途徑最終使雄性對雌性性信息素的氣味更加敏感,從(cong) 而更有動力發生性行為(wei) 。相關(guan) 研究2月24日發表於(yu) 《遺傳(chuan) 學前沿》。
“當我們(men) 在蛾子日常光-暗周期的黑暗階段照射紅光時,它們(men) 會(hui) 產(chan) 更多的卵,我們(men) 想確定這種變化背後的分子機製。”該研究第一作者肖偉(wei) 說。
氣味結合蛋白(OBPs)是昆蟲觸角嗅覺受體(ti) 神經元周圍的輔助細胞分泌的一種小蛋白。肖偉(wei) 和同事首先使用定量PCR(qRT-PCR)研究發現,在中等強度紅光照射下,雄性黃桃蛾觸角中CpunOB2和CpunPBP5基因編碼的兩(liang) 種OBPs,比在黑暗中或其他波長的光照射下更為(wei) 豐(feng) 富。作者推測,紅光波長較長,使其進入組織和細胞,並刺激CpunOB2和CpunPBP5的表達,但其機製尚不明確。
肖偉(wei) 等隨後使用另一種分子技術——熒光結合測定法,證明這些OBPs在大腸杆菌中重組表達後,選擇性地結合到蛾子雌性信息素成分的分子上。通過一種測量觸須在受到刺激時電活動的技術——觸角電圖,他們(men) 繼續證明,雄性觸須在暴露於(yu) 紅光下後,對雌性性信息素的反應更強烈。最後,他們(men) 證實,紅光對雄性和雌性黃桃蛾的最終影響是刺激交配和產(chan) 卵。
作者表示,這一研究結果說明,至少對該物種來說,昏暗的紅光足以引起雄性觸角上的嗅覺感受器神經元對雌性性信息素的成分變得高度敏感,最終促進成年飛蛾的生殖行為(wei) 。
雖然黃桃蛾本身並沒有瀕臨(lin) 滅絕,但此項研究或有助於(yu) 促進瀕危物種或具有經濟重要性的物種的繁殖。“我們(men) 的研究首次測試了紅光對交配行為(wei) 的刺激作用,為(wei) 日後保護瀕危昆蟲的新技術研究提供了一個(ge) 潛在的跳板。”肖偉(wei) 說。
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