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扑火的飞蛾,只不过是为了追求红色的浪漫

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科学大观园 2021-02-27 21:02

一项最近发表在《遗传学前沿》杂志上的研究表明,昏暗的红色光线通过选择性地激活触角中与嗅觉相关的遗传通路,进而可以促进黄桃蛾 (Conogethes punctiferalis) 的繁殖活动。

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雌性黄桃蛾Conogethes punctiferalis。

人们有时会利用昏暗的红光营造氛围,与爱人共度一个浪漫的夜晚。事实证明,蛾子在这方面也没有太大的不同。

一项最近发表在《遗传学前沿》杂志上的研究表明,昏暗的红色光线会选择性地激活触角中与嗅觉相关的遗传通路,进而促进黄桃蛾(Conogethes punctiferalis)的繁殖活动。这条通路最终使雄性对雌性的性信息素气味更加敏感,从而提高了其交配积极性。

论文通讯作者、西南大学的科学家肖伟博士说:“我们通常在飞蛾交配时使用红灯,因为长时间的白光照射会阻止它们交配。然而,我们发现当蛾子在昼夜周期的黑暗阶段暴露在红光下时,它们会产下更多卵,于是我们想明确其背后的分子机制。”

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。

首先,利用定量PCR,研究人员发现相较于暴露在黑暗环境或其它波长光线下的雄性黄桃蛾,暴露在中等强度红光(2 lux)下雄蛾触角中由CpunOB2和CpunPBP5基因编码的OBPs更丰富。作者推测,红光波长较长,它能进入组织和细胞,以一种目前未知的机制刺激CpunOB2和CpunPBP5基因的表达。

随后,研究人员利用另一种分子技术——荧光结合分析法,发现这些OBPs在大肠杆菌中重组表达后,会选择性地与组成雌蛾子信息素成分的分子相结合。

研究人员又利用触角电位证实了,雄性触角暴露在红光下时,对雌性性信息素的反应更为强烈。

最后,他们用行为学实验证实了红光对黄桃蛾的最终影响:刺激它们交配和产卵。

该研究的结论是,(至少)对研究物种来说,昏暗的红光足以导致雄性触角上的嗅觉感受器神经元对雌性性信息素的成分更敏感,最终促进成虫的繁殖行为。

虽然黄桃蛾并未灭绝,但肖伟的研究可能有助于促进濒危物种(或具有经济重要性物种)的繁殖。

肖教授说:“我们的研究首次测试了红光对交配行为的刺激作用,这将为研究濒危昆虫的新保护技术提供思路。”

(部分图片来源于网络)

◎编译 | 灯丝

◎审稿 | 西莫

◎责编 | 陈之涵

◎期刊来源 | 《遗传学前沿》

https://phys.org/news/2021-02-red-moths-mood.html

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