據中國農業科學院(以下簡稱中國農科院)最新消息,該院植物保護研究所(以下簡稱植保所)農業入侵生物預防與監控創新團隊,基於qPCR技術等,對昆蟲的種群繁衍能力與其配偶選擇之間的密切關係進行了研究,闡明瞭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和調控機制。相關研究論文線上發表于動物學和生態學國際著名期刊《動物生態學》。

論文通訊作者、中國農科院植保所研究員周忠實介紹,在動物界,雌蟲選擇與雄蟲交配通常産生一定的“繁殖與生存效益”。最新的這項研究發現廣聚螢葉甲雌蟲對配偶具有明顯的選擇性,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;雌蟲選擇大體型雄蟲交配後,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育和卵子發生提供必要的營養。

團隊研究發現,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。經種群發展預測,選擇與大體型雄蟲交配的子代種群發展趨勢明顯加快。有意思的是,雌蟲選擇與大體型雄蟲交配後,其子代大體型的成蟲也顯著增多。這説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化的作用。隨後,團隊基於qPCR技術等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3個基因的表達譜,發現均在初羽化雄蟲的附腺和睪丸中高表達,之後表達量趨於平穩,在雌雄蟲不同的組織的表達譜發現,3個基因在初交配結束雌蟲的交配囊中表達量高於其他組織2倍以上。説明上述基因均為精液蛋白基因。通過RNAi沉默雄蟲體內3個基因後,與之交配的雌蟲生殖力表現出明顯下降。進一步明確了精液蛋白在成蟲生殖調控與種群繁衍中發揮著非常重要的作用。