近日，中國農業(yè)科學院植物保護研究所農業(yè)入侵生物預防與監(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意義與調控機制，相關結果在線發(fā)表于《動物生態(tài)學（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，團隊基于轉庫組學與qPCR技術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基金等項目的支持。（歐陽燦彬）
原文鏈接：https://doi.org/10.1111/1365-2656.13579
