基因组测序可以解开黄夹克行为的答案

2025-04-15 08:27来源:本站

  

  Genome sequencing could unlock answers to yellow jacket behavior

  佐治亚理工学院最知名的黄马甲是由织物和泡沫制成的,但迈克·古迪斯曼教授和一组研究人员成功地对当地两种黄马甲黄蜂——斑黄蜂(南部黄马甲)和斑黄蜂(东部黄马甲)的基因组进行了测序,揭示了一种复杂得多的细胞结构。

  黄马蜂的基因组序列扩大了生物学家对社会性昆虫的行为和进化的理解,包括由蜂后、雄马蜂和工蜂组成的复杂种姓制度。

  “基因组是我们提出的许多问题的基础,”古迪斯曼说。

  这项发表在《美国昆虫学会年鉴》上的研究确定了不同物种之间的基因进化速度,古迪斯曼说,这可以解释每种黄蜂在它们的群体中扮演的不同角色,以及它们在不同环境中适应和茁壮成长的能力。基因组的变异也将帮助科学家剖析这两个本地物种之间的相互作用。

  南部和东部的黄马甲蜂产生了殖民地中所有的种姓成员,当这两个物种的交配后在殖民地衰落后的冬天冬眠时,V. squamosa的冬眠时间会稍长一些。然后,南方的蜂王会主动寻找已经建立的东部黄马甲巢穴,杀死常驻的蜂王,并接管她的殖民地。古迪斯曼和他的研究小组希望基因组能提供对南方蜂王寄生行为的深入了解。

  典型的蜂群可以存活6到8个月,但在某些气候条件下,蜂群可以熬过冬季,成为“超级蜂群”。当它们长到沙发或汽车那么大的时候,这些较大的蜂群会有多个蚁后。古迪斯曼的研究小组将利用基因组寻找线索,以了解这些超级群体如何在多年内茁壮成长,以及自然选择如何在这两个物种中起作用。

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  在整个研究过程中,古迪斯曼依靠佐治亚理工学院社区对群居昆虫的共同兴趣来收集必要的样本。通过在The Whistle和其他校园出版物上的广告,他从教职员工和校友那里收集了黄马甲黄蜂的巢,此外还从该地区各地收集了样本。

  从单个黄蜂样本中提取DNA,然后送到佐治亚大学进行DNA测序。由此产生的基因组长度约为2亿个碱基对,然后由佐治亚理工学院和佐治亚大学的科学家共同分析。

  “当你得到数据时,你会得到这些DNA构建块的长序列。游戏的一部分就是像拼图一样把它们放在一起,然后我们分析这些序列来找出它的含义。”

  有了基因组测序,研究小组就可以将当地物种和世界上所有种类的黄马蜂进行比较。与蜜蜂不同,黄马蜂不被认为是重要的传粉者,但由于它们的饮食由昆虫和腐肉组成,古迪斯曼解释说,了解它们在生态系统中的地位同样重要。

  他很高兴能在一个与他对一种被称为膜翅目的群居昆虫有共同兴趣的校园里工作。这种兴趣促使他在开始对膜翅目其他成员的博士后研究之前,先在康奈尔大学研究果蝇和乔治亚大学研究火蚁等昆虫。

  现在,当他与佐治亚理工学院社区的成员讨论他的研究时,他发现自己回答的问题最多的是一个。他的回答总是千篇一律。“因为有毒刺,巴斯在解剖学上是女性。”

  虽然他不能肯定地说吉祥物会是哪种黄色夹克,但古迪斯曼说,巴斯好胜的天性会倾向于更具攻击性和魅力的南方黄色夹克,V. squamosa。

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