《大头蚁属蚂蚁生态优势的相关性(膜翅目:蚁科)》

  • 来源专题:外来生物入侵
  • 编译者: 王成卓
  • 发布时间:2019-01-10
  • 在任何一组生物中,几乎总能发现一些在生态上占主导地位的物种(即数量多得不成比例且分布广泛),而另一些物种则相对较少。了解生态优势变异的原因一直是比较困难的,特别是考虑到优势和劣势物种往往缺乏能够预测其自然丰度的明显特征。

    在这项研究中,生理、行为、形态和系统发育信息被整合在一起,以高度多样化的大头蚁属(蚁科:切叶蚁亚科)为模型系统,试图理解蚂蚁生态优势的机制。对10种大头蚁属的相对丰度进行了实地估计,并与潜在的相关因素进行了比较,这些潜在的相关因素包括行为(行走速度)、生理特性(耐高温、低温和干燥)和形态特征(工人阶级的体型和二态性程度)。为了解释系统发育非独立性的潜在混杂效应,还生成了被测试物种的分子系统发育。

    主要的大头蚁属品种在温度和湿度方面具有较高的环境耐受性,而且行走速度更快。另一方面,未发现生态优势的形态学相关。有趣的是,属下物种在表现上并没有表现出明显的平衡性,它们更容易受到环境挑战的影响,行走速度也更慢。这些结果为大头蚁属的相关当地物种共存的机制提供了重要的见解。

相关报告
  • 《基于物联网摄像机的信息素陷阱自动监测害虫——以斜纹夜蛾(鳞翅目:夜蛾科)为例》

    • 来源专题:农业生物安全
    • 编译者:任洁
    • 发布时间:2023-08-14
    • 为了有效监测害虫,日本科学家开发了一种电子设备,结合了信息素捕捉器和物联网 (IoT) 摄像头 (E-trap),可以半自动检查每日捕获的昆虫数量。物联网摄像头拍摄的图像通过4G无线网络传输,从图像中目视确认诱捕器捕获的昆虫数量。 2021年,其电子诱捕器和两种传统型(漏斗型和干式)诱捕器被放置在日本的两个大豆田中。电子诱捕器每天捕获的斜纹夜蛾(Fabricius)(鳞翅目:夜蛾科)的趋势与传统诱捕器每隔五天观察到的结果进行比较。尽管斜纹夜蛾出现的总体趋势与不同诱捕方法获得的数据相似,但 E-trap 每天获得的数据显示了诱捕渔获量的更详细变化。从图像中目测的斜纹夜蛾数量与实际捕获的斜纹夜蛾数量之间的决定系数大于0.95。这证明了所提出的电子诱捕器的实用性,它最大限度地减少了监测和维护昆虫诱捕器的需要。
  • 《科学家破解水稻杂种优势基因》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:zhangyi8606
    • 发布时间:2019-12-13
    • 7月5日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所国家基因研究中心韩斌研究组与上海师范大学黄学辉研究组、中国水稻所和福建农科院合作在《自然-通讯》(Nature Communications)杂志上发表了题为Dissecting a heterotic gene through GradedPool-Seq mapping informs a rice-improvement strategy 的研究论文。该研究开发了一种新的数量性状(QTL)定位方法,并快速克隆到水稻产量性状杂种优势基因GW3p6(OsMADS1),为杂种优势育种和品种改良提供了新的策略。 杂种优势育种极大地提高了粮食产量,为解决粮食危机做出了巨大贡献。该研究组之前的工作已经揭示了水稻产量相关的杂种优势遗传机制:杂种优势的遗传机制不是由于双亲基因“杂”产生的超显性互作效应,而是主要基于双亲优良基因以显性和不完全显性的聚合效应。然而,与水稻产量杂种优势相关的优良基因所知甚少,之前尚没有水稻杂种优势基因(Heterotic gene)或QTL被克隆,其中一部分原因就是克隆杂种优势基因非常耗时耗力。 韩斌研究组以此为出发点,开发了一套新的数量性状基因定位方法—GradedPool-Seq(GPS)。该方法基于F2样品材料混合池测序的策略,直接从表型差异大的双亲F2后代中精确定位基因。该方法不仅提高了定位基因的分辨率,而且大幅度降低了成本。通过该方法,成功在多套杂交稻群体中定位到已知与未知的杂种优势相关基因,并且在“广两优676”杂交稻F2群体中定位到与千粒重相关的杂种优势基因GW3p6。进一步图位克隆发现来自于雄性不育系(母本)中的GW3p6是OsMADS1的等位基因,并且GW3p6剪切方式的改变造成粒重与产量的增加。通过构建近等基因系发现,GW3p6显著提高水稻产量、增加粒重和粒长,但是不影响其他农艺性状。同时将GW3p6与另一个分蘖相关杂种优势基因PN3q23聚合,进一步提高了水稻产量。这些结果证明在自交系中聚合优良的纯合型杂种优势基因,可以不通过培育杂交稻的方式,同样实现杂种优势类似的产量增加。另外GPS方法与该研究也为杂种优势育种以及品种改良提供了新的高效设计育种思路。 分子植物卓越中心博士生王长盛和唐诗灿为该论文的共同第一作者,韩斌与黄学辉为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金和中国科学院先导B项目的资助。