科學家對兩種大黃蜂物種的基因組進行了測序

遺傳學研究人員對兩種主要大黃蜂物種的完整基因組進行了測序和分析 - 歐洲淺黃色大黃蜂(Bombus terrestris)和北美常見的東方大黃蜂(Bombus impatiens)。結果發(fā)表在發(fā)表在Genome Biology期刊上的兩篇論文中。

“這些大黃蜂基因組的測序和注釋構成了蜜蜂生物學研究和理解昆蟲社會組織的重大飛躍，”伊利諾伊州立大學的Ben Sadd博士說，他是其中一篇論文的合著者。

這兩項研究都涉及大量國際合作，其中包括來自8個國家的遺傳科學家。使用來自Thurgau，瑞士和密歇根的個體蜜蜂，他們專注于識別跨大西洋表親之間的相似性和差異，以了解他們的基本生物學，并闡明他們對農藥和疾病等威脅易感性的可能線索。

“我們仍遠未了解對大黃蜂的威脅，但關于其基因的分子見解對于幫助我們了解大黃蜂和疾病如何相互作用以及使大黃蜂群體面臨風險至關重要，”薩德博士說。

大黃蜂與蜜蜂有不同的殖民地生活方式。他們生活在數百人而不是數千人的殖民地中，并且比蜜蜂的社會行為更為先進。

在社會組織的范圍內，大多數大黃蜂都被稱為中間結構，介于完全孤獨的蜜蜂和高度社交蜜蜂中看到的極端社會適應之間。

蜜蜂的有限免疫基因庫被認為是社會性的結果。蜜蜂往往生活在人口密集的殖民地，有數千只密切相關的個體蜜蜂，這是傳染病傳播的理想條件。

盡管疾病的風險更大，但由于在諸如梳理或其他衛(wèi)生行為等殖民地中可用的廣泛社會防御，高度社交蜜蜂被認為具有比非蜜蜂孤獨昆蟲更少的免疫基因。令人驚訝的是，在大黃蜂中也發(fā)現(xiàn)了免疫基因數量減少，并且與高度社交的蜜蜂和孤獨的蜜蜂一致。

“參與免疫防御反應的基因目錄在不同的蜜蜂物種中保存得很好，無論其社會組織水平如何，但它比通常生活在病原體豐富的環(huán)境中的蒼蠅和蚊子等孤獨的昆蟲小得多，”共同作者，日內瓦大學的Robert Waterhouse博士和SIB瑞士生物信息學研究所。

“盡管如此，來自大黃蜂和蜜蜂的免疫基因選擇的進化特征的變異可能指向威脅這些蜜蜂的不同病原體所施加的不同壓力。”

“盡管大黃蜂具有更簡單的集落組織和更短的集落壽命，但它們與高度社交的蜜蜂(Apis mellifera)具有非常相似的免疫基因庫，更令人驚訝的是，它們與單獨的切葉蜜蜂(Megachile rotundata)相似， “共同作者，東卡羅來納大學的Seth Barribeau博士說。

社會蜜蜂與孤蜂之間的相似性表明蜜蜂的免疫系統(tǒng)在蜜蜂社會性起源之前基本保持不變。

科學家推測這種免疫力下降甚至可能為進一步的社會生活提供了途徑。

“然而，盡管蜜蜂在廣泛的基因補充方面存在相似性，但我們確實在不同譜系中發(fā)現(xiàn)了不同的選擇標記，這表明這些蜜蜂在過去曾面臨過來自不同寄生蟲的選擇，”Barribeau博士說。

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