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蚂蚁社会复杂行为的生物学基础

2011-08-31
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蚂蚁社会复杂行为的生物学基础
鉴定一个社会性行为是否具有遗传性是非常困难的,Krieger and Ross对火红蚁单基因Gp-9进行测序这个研究是第一个确定的单基因对一个复杂的社会性行为具有基础的效应。找到了这个基因有可能将遗传学、行为学和神经生物学的技术联合起来对控制蚁后数目的神经机制细节进行研究。正如K所指出,这个基因还能极大的丰富对社会性行为进化的理解。

蚂蚁社会复杂行为的生物学基础
对社会性昆虫如蚂蚁和蜜蜂的社会性行为进行研究是研究社会行为的起点。但鉴定一个社会性行为是否具有遗传性是非常困难的,Krieger and Ross在Science上的报道有惊人的发现。他们确定了一个基因决定火蚁的群落究竟是只有一个蚁后还是具有多个蚁后。对这个基因的确定让我们有可能对火蚁群落决定蚁后数目的神经机制进行研究了。

火红蚁生活在南美,在1930年代被引入美国,传播了美国的大半个东南部。火红蚁的群落可以有一个蚁后,也可以有多个蚁后。以前就已经发现一个单基因(Gp-9)可以控制着这个选择。此基因是B纯合的总是单蚁后,b基因纯合的是多蚁后。

Krieger and Ross对Gp-9进行测序,发现它编码一个外激素结合蛋白。此类蛋白对于昆虫的化学通讯是非常重要的,它们将气味物质分子传递至感觉神经元的受体上。工蚁根据得到的外激素信息控制着孵卵的蚁后数目。因此Gp-9编码的外激素结合蛋白与工蚁对蚁后化学信号的识别有关。而且两个等位基因9个核苷酸的差别就能改变工蚁对蚁后数目的控制。

这个研究是第一个确定的单基因对一个复杂的社会性行为具有基础的效应。找到了这个基因有可能将遗传学、行为学和神经生物学的技术联合起来对控制蚁后数目的神经机制细节进行研究。正如K所指出,这个基因还能极大的丰富对社会性行为进化的理解。

相关文章及链接:

ORIGINAL RESEARCH PAPERS

Krieger, M. J. B. & Ross, K. G. Identification of a major gene regulating complex social behaviour. Science 15 November 2001 (10.1126/science.1065247)

FURTHER READING

Robinson, G. E. Integrative animal behaviour and sociogenomics. Trends Ecol. Evol. 14, 202-205 (1999) | PubMed | ISI

from http://www.biosino.org 中国科学院上海生命科学研究院生物信息中心

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本栏目主要介绍生物学和生态学方面,包括生物技术、生物工程、生态经济、生态系统、生态环境、蚂蚁社会复杂行为的生物学基础等。特别关注有关人与文化方面的研究。

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