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帝王蝶長距離遷飛的遺傳機制被解密

  • 發(fā)布時間：2014-10-11 02:00:21  來源：科技日報  作者：佚名  責(zé)任編輯：羅伯特

　　■最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新

　　科技日報上海10月9日電 （記者王春）中科院上海生科院9日發(fā)布，10月1日，國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》以Article形式在線發(fā)表了由中科院上海生科院植生生態(tài)所中科院昆蟲發(fā)育與進化重點實驗室詹帥研究組與美國芝加哥大學(xué)及馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院等合作完成的關(guān)于帝王蝶長距離遷飛的遺傳基礎(chǔ)的研究論文，同時對該項研究進行了評述。

　　帝王蝶遷飛是自然界中最為壯觀的自然景象之一，北美地區(qū)的帝王蝶每年周而復(fù)始地完成數(shù)千公里的長途遷飛到達墨西哥進行越冬以適應(yīng)溫帶地區(qū)的四季變化。然而，分布于熱帶地區(qū)的帝王蝶及其近緣種不具有遷飛特性。

　　研究人員從涵蓋當(dāng)今世界上主要的帝王蝶分布區(qū)域中，選取了包括遷飛型和非遷飛型的22個地理種群、5個近緣種的101只班蝶屬蝴蝶進行了全基因組重測序和群體遺傳學(xué)分析。該項研究表明現(xiàn)存的帝王蝶起源于北美地區(qū)，且祖先屬于遷飛型，打破了先前認(rèn)為包括鳥類等在內(nèi)的遷飛物種均是熱帶起源，只在種群擴散到溫帶地區(qū)后才進化出遷飛行為的普遍認(rèn)知。其次，帝王蝶被認(rèn)為具有多套獨特的代謝調(diào)節(jié)通路，如導(dǎo)航、生物節(jié)律、化學(xué)感應(yīng)等來完成長距離遷飛這一復(fù)雜的生命現(xiàn)象。但研究人員利用群體遺傳學(xué)分析對全基因組進行精細掃描發(fā)現(xiàn)，與飛行相關(guān)的肌肉發(fā)育進化是帝王蝶實現(xiàn)長距離遷飛的主要適應(yīng)性選擇。

　　詹帥研究組以鱗翅目、半翅目等昆蟲為材料，通過基因組學(xué)、群體遺傳學(xué)、生物信息學(xué)及功能基因組學(xué)等手段在微進化水平研究昆蟲對環(huán)境的適應(yīng)機制。該項研究獲得了包括中國科學(xué)院項目在內(nèi)的國內(nèi)外多家單位的經(jīng)費支持。

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