北京時(shí)間12月11日消息,，據(jù)國外媒體報(bào)道,，奧地利的科學(xué)家們近日稱，他們目前已經(jīng)在昆蟲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一種共有的分子受體,，或者稱之昆蟲交配以及產(chǎn)卵的“開關(guān)”,。通過最新研制的化學(xué)藥物，科學(xué)家們有望切斷害蟲繁殖的途徑,，從而減少人類和動(dòng)物性疾病的傳播,。
在最新一期出版的《自然》（Nature）雜志上，奧地利維也納分子病理學(xué)研究所的巴里·迪克森博士及其同事公布了他們的這項(xiàng)研究成果,。巴里·迪克森博士說：“如果你有這個(gè)受體的抑制劑,，你就可以干擾其功能，因?yàn)檫@種抑制劑是一種有效的昆蟲避孕藥,。”參與此項(xiàng)研究的人員表示,，許多雌性昆蟲在交配后，其行為方式會(huì)有重大變化,。一些雌性昆蟲下蛋的數(shù)量開始成倍增加,，比如，雌蚊子在尋食過程中常常會(huì)傳播瘧疾,?？茖W(xué)家們已經(jīng)確知，雄性昆蟲的精液中含有一種會(huì)引發(fā)這種行為的性縮氨酸,。但是,，科學(xué)家們目前并不清楚這種性縮氨酸會(huì)如何影響雌性昆蟲。
如今,，迪克森及其同事已經(jīng)確定了果蠅分子的受體,，并證明該受體是影響交配后行為的關(guān)鍵所在?？茖W(xué)家們表示,，缺少這種受體的雌性即使在交配后，也會(huì)表現(xiàn)出單性生殖雌蟲的特點(diǎn),。至關(guān)重要的是,，迄今為止，科學(xué)家們已在所有研究過的昆蟲中發(fā)現(xiàn)了同樣的受體,，這表明,，科學(xué)家們有望研制出一種廣泛適用的化學(xué)阻斷藥，這種藥品將比殺蟲劑有效,、環(huán)保得多?，F(xiàn)代殺蟲劑在殺蟲方面表現(xiàn)出色，但是，由于昆蟲繁殖得太迅速,，因而總是殺而不絕,。相比而言，服用了性縮氨酸受體阻斷藥的雌性昆蟲不會(huì)死亡,，它們會(huì)在繁殖圈中繼續(xù)競(jìng)爭(zhēng),，進(jìn)而對(duì)更多的昆蟲們產(chǎn)生更深遠(yuǎn)的影響。
盡管拓展這種理念需要進(jìn)行更多的研究,，然而,，迪克森博士表示，科學(xué)家們將可能在繁殖幼蟲的池塘中,，或者在用來吸引昆蟲的外激素陷井中放入這種阻斷藥,。研究人員們稱，操縱有害昆蟲的化學(xué)系統(tǒng)是控制這些昆蟲的一個(gè)有效策略,，因?yàn)橥ㄟ^改變化學(xué)系統(tǒng)可以阻止昆蟲的交配行為,。多年來，研究人員們一直將精力集中在對(duì)昆蟲信息素化學(xué)成分的分析上,，研究人員已經(jīng)在超過1000個(gè)昆蟲種類中發(fā)現(xiàn)了信息素,，并利用信息素來檢查250中昆蟲的種群大小，阻止了超過20種昆蟲的交配,。這項(xiàng)新的研究對(duì)于害蟲的控制具有重要意義,。除了為信息素進(jìn)化在過去是如何發(fā)生的提供了一個(gè)解釋，奧地利的科學(xué)家們還揭示了信息素混合成分發(fā)生重大改變所需的條件,。
迪克森博士說,，“在實(shí)驗(yàn)室中，即使是對(duì)誘發(fā)信息素的成分做最細(xì)微的改變也十分困難,，我們?cè)詾槔ハx不會(huì)產(chǎn)生這種抗性,，因?yàn)樽匀贿x擇的壓力會(huì)阻止物種信息素成分的逐漸改變。這種能夠被突變激活的基因的存在為昆蟲這種抵抗力的產(chǎn)生提供了一個(gè)機(jī)制,，我們期望這一發(fā)現(xiàn)能夠刺激更多致力于該領(lǐng)域的研究,，尤其是確定信息素成分極其如何影響多種昆蟲通訊系統(tǒng)的進(jìn)化的研究。他的研究小組正在進(jìn)行果蠅,、蚊子,、蟋蟀和家蠶的基因組研究來檢查這些昆蟲中是否也存在這樣的基因。但是,，昆蟲種群具有改變其被人類利用來控制其交配的信息素成分的能力，這使得通過利用這一信息素成分來控制昆蟲數(shù)量的方法有一天也會(huì)失效,。” （新浪科技）
原始出處:
Nature advance online publication 9 December 2007 | doi:10.1038/nature06483; Received 21 August 2007; Accepted 19 November 2007; Published online 9 December 2007
A receptor that mediates the post-mating switch in Drosophila reproductive behaviour
Nilay Yapici1,2, Young-Joon Kim1,2, Carlos Ribeiro1 & Barry J. Dickson1
Research Institute of Molecular Pathology (IMP), Dr. Bohr-Gasse 7, A-1030 Vienna, Austria
These authors contributed equally to this work.
Correspondence to: Barry J. Dickson1 Correspondence and requests for materials should be addressed to B.J.D. (Email: [email protected]).
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Abstract
Mating in many species induces a dramatic switch in female reproductive behaviour. In most insects, this switch is triggered by factors present in the male's seminal fluid. How these factors exert such profound effects in females is unknown. Here we identify a receptor for the Drosophila melanogaster sex peptide (SP, also known as Acp70A), the primary trigger of post-mating responses in this species. Females that lack the sex peptide receptor (SPR, also known as CG16752), either entirely or only in the nervous system, fail to respond to SP and continue to show virgin behaviours even after mating. SPR is expressed in the female's reproductive tract and central nervous system. The behavioural functions of SPR map to the subset of neurons that also express the fruitless gene, a key determinant of sex-specific reproductive behaviour. SPR is highly conserved across insects, opening up the prospect of new strategies to control the reproductive and host-seeking behaviours of agricultural pests and human disease vectors.
