科學家發(fā)現(xiàn)決定蝴蝶性別發(fā)育的遺傳機制

捷克科學院生物中心的科學家與利物浦大學合作，發(fā)現(xiàn)了決定雙環(huán)蝴蝶個體成為雄性還是雌性的遺傳機制。

他們還發(fā)現(xiàn)，如果具有相同性別決定基因變體的個體交配，胚胎將無法存活。這可能會對遺傳變異較低的小型蝴蝶種群產(chǎn)生嚴重后果，因為交配發(fā)生在相關(guān)個體之間。

這是科學家第一次在蝴蝶中描述這種機制，令人驚訝的是，它與蜜蜂中的類似機制相似。這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《科學進展》雜志上。

斜視灌木棕色 Bicyclus anynana 原產(chǎn)于非洲大陸。它經(jīng)常用于遺傳學研究，部分原因是它能夠快速繁殖并且在實驗室條件下相對容易繁殖，而且它的整個基因組已經(jīng)被測序。

CAS 生物中心 Arjen Van't Hof 領(lǐng)導的昆蟲學家和國際合作者團隊揭示，這種蝴蝶的性別是由 Masculinizer 基因變體的不同組合調(diào)節(jié)的。單一變異導致雌性發(fā)育，兩種不同變異導致雄性發(fā)育。

當兩個相同的 Masculinizer 變體結(jié)合在一起時，蝴蝶會在胚胎狀態(tài)下死亡，但這在自然種群中非常罕見，因為發(fā)現(xiàn)了大量不同的變體。在由于近親繁殖導致遺傳變異減少而急劇下降的種群中，出現(xiàn)兩個相同變異導致胚胎死亡的可能性要高得多。

許多蝴蝶物種數(shù)量急劇減少，如果其他物種確實具有與 Bicyclus anynana 相同的機制，則可能會對極度瀕危物種產(chǎn)生嚴重后果。

這種性別決定機制是在蝴蝶中首次發(fā)現(xiàn)的，令人驚訝的是，它與屬于不同昆蟲類群的蜜蜂比屬于同一昆蟲目的蠶更相似。相同的機制在 Bicyclus anynana 和蜜蜂中獨立進化，這使其成為趨同進化的明顯例子。

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