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中外科学家破译首个白蚁基因组

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来源: 作者: 2019-05-17 01:45:58

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来自中国深圳华大基因研究院以及美、德等国的研究人员日前联合完成了首个白蚁基因组测序和分析工作。该成果在揭示白蚁复杂社会性的分子基础方面获得新发现,并于5月20日在《自然—通讯》杂志上发表。

虽然白蚁与蚂蚁、蜜蜂具有很多相似的地方,但蚂蚁和蜜蜂属于膜翅目,并且拥有独特的单倍二倍蒙眼狂奔创新启航
性的性别决定机制,而白蚁属于跟膜翅目亲缘关系很远的等翅目。相比于膜翅目社会性昆虫,白蚁表现出一些不同的社会性特点。例如,白蚁的蚁王具有长久的生殖能力,并且和蚁后拥有同等的特殊地位,而在膜翅目社会性昆虫中没有蚁王。因此,白蚁在研究社会性进化方面具有重要价值。

内华达古白蚁属于湿木白蚁,是一种比较原始的白蚁。在所有已知的白蚁物种中,它具有最小的基因组,因此非常合适用短序列片段进行基因组组装。除基因组测序,科研人员还对来自不同性别、发育阶段和社会等级的25个样品进行了转录组测序,主要用于功能基因组学研究。

据了解,此次研究的主要成果之一是发现白蚁基因组中4个与精子构成相关的基因家族产生显著扩增。转录组数据分析也表明,这些基因在可育的雄性生殖蚁中是上调表达的。该成果为从份子层面解释白蚁和膜翅目社会性昆虫的生殖差异提供了思路。

通过与其他社会性昆虫基因组进行比较分析,研究人员还发现,一些在膜翅目社会性昆虫中参与等级分化和生殖分工的基因家族(如卵黄蛋白原基因家族、细胞色素P450基因家族、昆虫存储蛋白基因),在白蚁中也表现出相似的特性。这表明一些调控机制在两类社会性昆虫中发生了趋同进化。

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