bwin88必赢网址(中国)官网

欢迎访问云南大学bwin88必赢网址网站

科研成果

bwin88必赢网址进化生态基因组学小组在果蝇研究中取得进展
作者: 发布时间:2022-09-27 点击数:

进展1:拱背果蝇性梳由性二型向单型回复的进化发育生物学机制

动物的进化常伴随着性二型(sexually dimorphic)特征向单型状态的回复。随着新的性别特异性特征的出现,一些古老特征被丢失。昆虫的性分化主要由细胞自主决定并取决于双性(dsx)转录因子的表达。在大多数情况下,转录dsx的细胞可能发生性别特异性分化,而缺乏dsx表达的细胞则不分化;新的性别特异性特征的起源可能与dsx表达新空间域的起源有关。

性梳(sex comb)是果蝇雄成虫前足上特有的梳状把握结构,见于果蝇属Drosophila水果果蝇亚属Sophophora以及拱背果蝇属Lordiphosa部分物种。在这些物种内,性梳的起源与dsx基因在足部表达的进化增益相关。在近期的一项研究中,来自中、美、日三国多个机构的学者基于进化(系统发育基因组学、分歧时间估计、祖先状态重建)和发育遗传学以及表型分析方法,对性梳在Lordiphosa 属内的起源和进化过程进行了分析,结果表明性梳在该属内为独立起源,而dsx组织特异性表达的二次丢失(secondary loss)导致了性梳在该属物种Lordiphosa sp.3 aff. clarofinis中回复单型状态。作者基于对性二型特征发育调控机制的讨论,指出性别特异性特征的获得/丢失是生物表型多样性的重要来源,并提出可能推动该领域显著进展的三个方向:重点对模式特征进行研究、扩大所研究模式生物的范围以及关注晚近发生的性别特异性特征的获得及丢失事件。


4213F

以上研究结果以“Secondary reversion to sexual monomorphism associated with tissue-specific loss of doublesex expression”为题,以original article的形式发表于Evolutionhttps://doi.org/10.1111/evo.14564)。高建军副研究员为论文第一作者, 2015届硕士生陈积敏等人为共同作者,加州大学戴维斯分校A. Kopp 教授为通讯作者。


进展2:大芋果蝇种组的进化:系统发育、生物地理学以及寄主利用的转换

芋果蝇属Colocasiomyia是果蝇科内在寄主利用上较为特化的少数几个属级类群之一。该属的6个种组(species groups)中的4个利用天南星科植物,以往研究已揭示了部分芋果蝇与其寄主植物间密切的传粉互利共生关系,而其中仅大芋果蝇种组(C. gigantea species gorup)的寄主植物来自龟背芋亚科,其它3个种组的寄主则来自天南星亚科。在近期研究中,来自云南大学、西南林大及海南热带雨林国家公园的研究者基于多个分子标记的DNA序列,以cristata种组为外群构建了大芋果蝇种组的系统发育关系,并以其为框架重建了该种组的祖先地理分布以及寄主利用的进化历史。基于所构建系统发育框架(图2)揭示大芋果蝇种组与其姊妹群之间经由发生于东洋区东北部与(巽他+华莱士区)之间的分替事件而分化,大芋果蝇种组内的物种分化主要发生在前一区域,尽管由该区域向巽他的扩散以及后续的巽他-菲律宾间分替事件导致了gigantea-scindapsae谱系的起源及这两个东南亚物种间后续的分化(图3)。49BE9

49BE9


对大芋果蝇种组祖先寄主利用情况的推断表明其祖先利用崖角藤属植物,并在后续向藤芋属、麒麟叶属进行了扩展;种组内主干分枝由于对北热带-亚热带环境的适应而个体增大,而组内成员形态、生活史特征等表型上的特殊性(如卵丝的出现、卵的季节性多型等)与整个组在寄主类群选择上从天南星亚科(小花单性,肉穗花序空间结构分化明显)向龟背有亚科(小花两性,肉穗花序缺乏明显的空间结构分化)的大跨度转换及适应密切相关。研究结果以“Evolution of the Colocasiomyia gigantea species group (Diptera: Drosophilidae): Phylogeny, biogeography and shift of host use”为题,以“Article”的形式发表于Insectshttps://doi.org/10.3390/insects13070647)。2020级硕士生肖伶为第一作者,西南林大硕士生李楠楠、杨龙昆等为共同作者,高建军副研究员为通讯作者。


学科建设