科学家成功解码果蝇孤雌生殖的基因过程

来源：cnBeta 　2023-07-29 08:58:54

(资料图)

通过解码无性繁殖的基因过程，研究人员首次在一种正常有性繁殖的果蝇物种中诱导出了"孤雌生殖"。研究人员随后发现，这种非凡的性状会遗传给果蝇的所有女性后代。这一发现可以帮助科学家找到保护农作物免受害虫侵害的新方法，因为害虫在没有配偶的情况下繁殖能力越来越强。

为了取得突破性进展，剑桥大学的研究人员在六年时间里对 22 万多只果蝇进行了研究。为了寻找导致昆虫"孤雌生殖"的基因，研究小组研究了另一种果蝇--丝光果蝇的两个品系。其中一个品系只能进行有性繁殖，而另一个品系却能进行孤雌生殖。通过比较这两个品系的遗传密码，科学家们找出了哪些基因与孤雌生殖有关。

他们打开或关闭了相应的基因，使之与黑腹果蝇相匹配，并取得了成功。受试果蝇突然可以进行无性繁殖，尽管它们只能生出几乎是其父母克隆的雌蝇。在研究中，果蝇等待了大约 40 天（约占其生命的一半）来寻找雄性配偶，当没有雄性配偶时，它们就进行无性繁殖。

有趣的是，转基因虫子的所有女儿也都保留了孤雌生殖的能力，不过只有1%到2%的女儿有这种行为，而且是在没有雄性出现的情况下。否则，它们照常交配和生育。

剑桥大学研究员、论文第一作者亚历克西斯-斯珀林博士说："我们首次证明可以在动物身上设计出处女产子--看到孤独的雌性果蝇产生一个能够发育到成年的胚胎，然后重复这个过程，真是令人兴奋。"

研究人员说，在可以进行有性繁殖的动物中，孤雌生殖的情况极为罕见，但有时也会在长期与世隔绝的雌性动物园动物身上看到。不过，当一些物种面临生存压力时，它们会进化出一种无性繁殖模式。事实上，斯帕林计划利用这项工作，进一步研究为什么世界各地的昆虫--尤其是害虫的孤雌生殖现象开始增多。

斯佩林说："如果昆虫害虫的处女生育继续存在选择压力，最终将导致它们只能以这种方式繁殖。"这可能会成为农业的一个真正问题，因为雌虫只生产雌虫，所以它们的传播能力会加倍。

斯珀林和她的团队还指出，虽然他们的研究可能是首创，但可能无法应用到其他动物身上。这是因为黑腹果蝇被用于研究已经有一个多世纪了，而且其遗传密码也非常清楚。事实上，通过对该物种的研究，人们可能已经了解了延长寿命、了解零重力对身体的影响、追踪微塑料对健康的影响，以及为消除创伤记忆提供了一种可能的方法。

该研究成果已在《当代生物学》（Current Biology）杂志上发表。

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