基因組測序揭開蜜蜂身世之謎

84農(nóng)業(yè)網(wǎng)　　 時間：2018-03-15 　　 作者：佚名 　　 來源：網(wǎng)絡整理

來自全球63個科研機構(gòu)的百余名科學家25日宣布，他們經(jīng)過4年多努力，終于破譯了蜜蜂的全基因組。科學家說，基因密碼不僅揭示了蜜蜂的進化奧秘，也帶來不少與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人類健康有關的信息。

蜜蜂是科學家完成基因測序的第三種昆蟲。此前已經(jīng)完成基因測序工作的另外兩種昆蟲分別是果蠅和蚊子。

蜜蜂是全球最重要的授粉昆蟲，它還生成蜂蜜和蜂蠟等，因此對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重要意義。資助這一研究的美國農(nóng)業(yè)部表示，蜜蜂每年僅為美國創(chuàng)造的經(jīng)濟效益就達近200億美元。此外，蜜蜂還是一種社會性昆蟲，是研究人類健康和社會行為的一個模型。

在研究中，科學家分析了蜜蜂16對染色體中包含的基因，其中共有約2.6億個堿基對，初步發(fā)現(xiàn)約1萬個有效基因，比果蠅和蚊子的基因總數(shù)少30％左右。

科學家發(fā)現(xiàn)，盡管蜜蜂極其古老、進化緩慢，但它體內(nèi)控制生理節(jié)奏、衰老、核糖核酸干擾的基因，與果蠅等昆蟲的同類基因相差較大，反而與人類等脊椎動物的同類基因更為接近。

此外，基因組分析還表明，蜜蜂控制嗅覺的基因極為發(fā)達，數(shù)量超過果蠅和蚊子的同類基因，而控制味覺的基因明顯較少，這說明，嗅覺是影響蜜蜂覓食和與同類通信的主要因素。

科學家們還發(fā)現(xiàn)，基因可能決定蜜蜂的社會分工。比如，工蜂神經(jīng)中樞里一些“主控基因”的開啟或關閉，會使工蜂由照料蜂王的“護工”轉(zhuǎn)變成以攻擊為主的“守衛(wèi)”。果蠅也有同樣的基因，卻沒有這些功能。

“在生物學和生物醫(yī)學方面，蜜蜂被用于許多不同的研究領域，其中包括過敏性疾病、老年醫(yī)學研究、神經(jīng)科學、社會習性和毒液毒理學研究等，”美國伊利諾伊大學蜜蜂研究所負責人、蜜蜂基因組測序團隊成員吉恩?魯濱遜表示。

有望解開蜜蜂社會習性之謎

據(jù)新華社電蜜蜂具有群居習性，一個蜂群由一只蜂王統(tǒng)領，孜孜不倦勞作的工蜂數(shù)以萬計，其高度復雜的社會習性長久以來讓人類稱奇，卻無法揭開這一謎團。科學家說，蜜蜂基因測序可能在這一過程中起到推動作用，但要實現(xiàn)這一目標，還需綜合研究蜜蜂和其他一些物種。

“從基因?qū)用鎭碇v，是什么造就了一種更高級的群居昆蟲？這是一個關于社會演進的問題。脫氧核糖核酸（DNA）序列意味著我們朝著回答這一問題邁進了一大步，”一位研究人員在評估這項成果時說。

在蜂群中，蜂王壽命是普通工蜂的10倍，每天產(chǎn)卵多達2000枚。雖然蜜蜂的大腦相對較小，但它們卻表現(xiàn)出相當發(fā)達的認知能力，能夠把花的顏色、形狀和香味與食物聯(lián)系起來，從而增強蜂群的覓食能力。科學家解釋說，蜜蜂腺體能分泌一種叫做信息素的物質(zhì)，并借助這種物質(zhì)來分辨其他蜜蜂的性別、社會等級和年齡。

突破蜜蜂起源傳統(tǒng)觀點

通過蜜蜂基因組測序，科學家還發(fā)現(xiàn)，蜜蜂的祖先與人類祖先一樣來自非洲。科學家們認為，最古老的蜜蜂來自撒哈拉沙漠以南，然后逐步分布到歐亞大陸各個角落，并發(fā)生適合當?shù)貤l件的進化，17世紀以后才來到美洲。這一發(fā)現(xiàn)突破了蜜蜂起源于歐亞大陸的傳統(tǒng)觀點。

果蠅：61%基因與人類相同

果蠅是一種長著紅眼、雙翅、羽狀觸角芒，身體分節(jié)的黃褐色小昆蟲。它具有生活周期短、繁殖力強等特點，因而是遺傳學研究的最佳材料。

目前，科學家宣布已經(jīng)掌握了果蠅基因的全部奧秘。科學家說，在果蠅全部的13601個基因中，他們破譯了果蠅97%的基因編碼和99%的實際基因。果蠅的基因中61%與人類相同，特別是果蠅與人類使用同樣的或是類似的基因生長發(fā)育。此外，果蠅會對酒精、可卡因和其他毒品上癮，它們睡覺與蘇醒的周期與人類也類似。

蚊子：遺傳基因有望被重組

基因密碼的暴露，使蚊子在同人類的斗爭中節(jié)節(jié)敗退。意大利科學家就試圖對蚊子的遺傳基因進行重組，讓這些貪婪的吸血者變成素食者。而英國的科學家想要把殺死瘧原蟲的基因轉(zhuǎn)入傳播此病的按蚊體內(nèi)，讓它們變成瘧疾的克星。還有科學家希望利用基因的方法將蚊子人工絕育。

蚊子：遺傳基因有望被重組

基因密碼的暴露，使蚊子在同人類的斗爭中節(jié)節(jié)敗退。意大利科學家就試圖對蚊子的遺傳基因進行重組，讓這些貪婪的吸血者變成素食者。而英國的科學家想要把殺死瘧原蟲的基因轉(zhuǎn)入傳播此病的按蚊體內(nèi)，讓它們變成瘧疾的克星。還有科學家希望利用基因的方法將蚊子人工絕育。

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