艾德思：常见的遗传工具包形成金龟子甲虫的角

论文润色 | 2019/06/17 10:50:10 | 450 次浏览

根据2018年10月4日在Teruyuki Niimi 的开放获取期刊" PLOS Genetics '上发表的一项研究,角蜂在金龟子甲虫中已经多次独立进化,但远缘相关物种利用相同的遗传工具包来生长这些突出的结构.日本冈崎国立基础生物研究所及其同事.

有超过35,000种金龟子甲虫(Scarabaeidae),许多金龟子甲虫在头部和/或上半身长出角.角被认为是犀牛甲虫及其远亲粪甲虫的独立辐射.犀牛甲虫包括地球上一些最大的昆虫物种,如着名的阿特拉斯和赫拉克勒斯甲虫.为了研究控制这些远端群体中角质发育的遗传机制,研究小组研究了日本犀牛甲虫(Trypoxylus dichotomus)幼虫发育过程中早期角质细胞的基因表达和功能,并将其与已发表的粪甲虫数据进行了比较.

通过高通量序列分析,他们鉴定了49个基因,这些基因表明可能参与犀牛甲虫的角发育,并使用RNA干扰来使每个基因失活以测量对成年角大小和形状的影响.在幼虫发育期间表达的11个基因显示出对犀牛甲虫中的角形成的可测量的影响.他们发现这11个基因包括头部和附肢图案基因,同一类基因也与粪甲虫的角发育有关.

结果表明(1)角发育源于相似的头部区域,并且(2)同一组祖先基因在犀牛和d螂之间的明显起源的角中反复加入.这项研究揭示了独立进化的角之间发展的深刻相似之处,但是金龟科的祖先也有可能随后在大多数现代金龟子甲虫的进化中丢失了角.需要更广泛的分类 - 采样来澄清角是单次还是多次,这项研究提供了一种发现物种中角形成基因的有希望的方式.

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