蜜蜂界的甄嬛传:蜂王如何捍卫专属自己的生育大权?

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蜜蜂界的甄嬛传:蜂王如何捍卫专属自己的生育大权?

图片来源: Lilla Frerichs/public domain


成熟的蜂群通常拥有成千上万的工蜂辛勤劳作,而唯一的蜂王(蜂后)则肩负着繁衍后代的重任。相信热爱科学的小伙伴们对蜜蜂独特而有趣的社会分工并不陌生。为了捍卫专属于自己的生育大权,蜂王必须有效的防止工蜂们私自产卵。它究竟是如何做到的呢?

 

众所周知当蜂巢中有蜂王和蜂子存在时,工蜂的繁育能力会非常有限。然而在前二者缺席的情况下,约三分之一的工蜂能够激活卵巢功能,产下蜂卵并最终孵化出成熟的雄蜂。

 

我们知道了蜂王所分泌的信息素可以起到抑制工蜂繁育力的作用,但其中的科学原理却一直无人知晓。

 

近日,新西兰奥塔哥大学(University of Otago)的基因研究人员已经成功破解了这一谜团,确定了一种叫Notch的古老细胞信号传导路径,不仅在动物胚胎发育的调节过程中扮演重要的角色,还同时发挥着制约工蜂繁殖的作用。

 

在《自然通讯》(Nature Communication)发表的最新研究成果中,Peter Dearden教授及其同事们展示了对Notch信号传导进行化学抑制,可以成功克服蜂王上颚腺信息素(QMP)的影响,有效促进成年工蜂的卵巢功能。


蜜蜂界的甄嬛传:蜂王如何捍卫专属自己的生育大权?
蜂王。图片来源:百度百科

 

Dearden教授称,他和团队惊喜地发现Notch信号传导路径对卵子在卵巢中发育的最初阶段,甚至是对构成卵巢本身的干细胞,都存在重要影响;与此同时,在QMP信息素缺乏的情况下,工蜂卵巢重要区域的Notch受体将会被降解。“没有了活跃的Notch信号传导途径,工蜂所产的蜂卵便能够发育成熟。这与Notch在果蝇繁殖中起到的重要促进作用恰恰相反。”

 

他也表示,目前尚不清楚QMP究竟是直接,还是通过大脑和触须间的信号传导间接作用在卵巢上。“无论如何,我们得出结论,Notch信号传导在卵巢功能中起到的根本性作用,已然在蜜蜂中演变成为控制工蜂繁殖的主要社会机制。”

 

编辑:Adela

参考:Nature Communications



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