近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所農(nóng)業(yè)入侵生物預(yù)防與監(jiān)控創(chuàng)新團隊對昆蟲的種群繁衍能力與其選擇配偶的關(guān)系進行了研究，闡明了豚草天敵廣聚螢葉甲雌蟲選擇大體型雄蟲交配的生物學(xué)意義與調(diào)控機制，相關(guān)結(jié)果在線發(fā)表于《動物生態(tài)學(xué)（Journal of Animal Ecology）》上。
據(jù)介紹，在動物界，雌蟲選擇與雄蟲交配通常產(chǎn)生一定的“繁殖與生存效益”。最新研究發(fā)現(xiàn)廣聚螢葉甲雌蟲對配偶有明顯的選擇性，在大體型雄蟲和小體型雄蟲同時存在的情況下，雌蟲更喜歡選擇大體型雄蟲；雌蟲選擇個體大的雄蟲交配后，其繁殖力顯著提高。不少研究認為，雄蟲的精液蛋白能給雌蟲卵巢發(fā)育和卵子發(fā)生提供必要的營養(yǎng)。
該研究發(fā)現(xiàn)，雌蟲選擇與大體型雄蟲交配時，不僅可以繁育出更多的子代，且發(fā)育過程中的子代存活率更高，種群的內(nèi)稟增長率、局限增長率和凈增長率亦顯著升高。經(jīng)種群發(fā)展預(yù)測，選擇與大體型雄蟲交配的子代種群發(fā)展趨勢明顯加快。有意思的是，雌蟲選擇與大體型雄蟲交配后，其子代大體型的成蟲也顯著增多。這說明選擇大體型雄蟲交配不僅可以促進雌蟲的生殖，且對子代種群起到了明顯優(yōu)化的作用。隨后，團隊基于轉(zhuǎn)庫組學(xué)與qPCR技術(shù)篩選得到在大體型雄蟲精巢和附腺中高表達的基因 OcACE ，OcSFP 和 OcCBP ，通過qPCR技術(shù)分析三個基因的表達譜，發(fā)現(xiàn)均在初羽化雄蟲的附腺和睪丸中高表達，之后表達量趨于平穩(wěn)，在雌雄蟲不同組織的表達譜發(fā)現(xiàn)，3個基因在初交配結(jié)束，雌蟲的交配囊中表達量高于其他組織2倍以上，說明上述基因均為精液蛋白基因。通過RNAi沉默雄蟲體內(nèi)三個基因后，與之交配的雌蟲生殖力表現(xiàn)出明顯下降。進一步明確了精液蛋白在成蟲生殖調(diào)控與種群繁衍中發(fā)揮著非常重要的作用。
該研究得到國家自然科學(xué)基金等項目的支持。（歐陽燦彬）
原文鏈接：https://doi.org/10.1111/1365-2656.13579
