作者:杨梓倓 冯丽妃 来源:中国科学报 发布时间:2021/2/25 17:54:42
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暗红色光线有助黄桃蛾做浪漫的事

 

雌性黄桃蛾桃蛀螟。 图片来源:西南大学肖伟

 

和爱人共度浪漫夜晚时,你是否会调暗灯光,打开红灯?事实证明,蛾子在这方面并没有太大的不同。

西南大学植物保护学院昆虫学与害虫防治工程重点实验室副教授肖伟与合作者的一项研究表明,暗红色光线通过选择性地激活与触角嗅觉相关的遗传通路,促进了模型物种——黄桃蛾的生殖行为。这一途径最终使雄性对雌性性信息素的气味更加敏感,从而更有动力发生性行为。相关研究2月24日发表于《遗传学前沿》。

“当我们在蛾子日常光-暗周期的黑暗阶段照射红光时,它们会产更多的卵,我们想确定这种变化背后的分子机制。”该研究第一作者肖伟说。

气味结合蛋白(OBPs)是昆虫触角嗅觉受体神经元周围的辅助细胞分泌的一种小蛋白。肖伟和同事首先使用定量PCR(qRT-PCR)研究发现,在中等强度红光照射下,雄性黄桃蛾触角中CpunOB2和CpunPBP5基因编码的两种OBPs,比在黑暗中或其他波长的光照射下更为丰富。作者推测,红光波长较长,使其进入组织和细胞,并刺激CpunOB2和CpunPBP5的表达,但其机制尚不明确。

肖伟等随后使用另一种分子技术——荧光结合测定法,证明这些OBPs在大肠杆菌中重组表达后,选择性地结合到蛾子雌性信息素成分的分子上。通过一种测量触须在受到刺激时电活动的技术——触角电图,他们继续证明,雄性触须在暴露于红光下后,对雌性性信息素的反应更强烈。最后,他们证实,红光对雄性和雌性黄桃蛾的最终影响是刺激交配和产卵。

作者表示,这一研究结果说明,至少对该物种来说,昏暗的红光足以引起雄性触角上的嗅觉感受器神经元对雌性性信息素的成分变得高度敏感,最终促进成年飞蛾的生殖行为。

虽然黄桃蛾本身并没有濒临灭绝,但此项研究或有助于促进濒危物种或具有经济重要性的物种的繁殖。“我们的研究首次测试了红光对交配行为的刺激作用,为日后保护濒危昆虫的新技术研究提供了一个潜在的跳板。”肖伟说。

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https://doi.org/10.3389/fgene.2021.611476

 
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