Chemical Senses雜志連續(xù)發(fā)表中科院動(dòng)物研究所動(dòng)物行為和化學(xué)通訊研究組3篇文章,,闡述鼠類尿液氣味中免疫狀況、親緣關(guān)系信息的編碼機(jī)制以及尋找動(dòng)物氣味中信息素成分的技術(shù)途徑,。
許多動(dòng)物可以借助異性發(fā)出的信號(hào)(如鳴叫,、羽色、氣味),,判斷其抗病能力,,選擇高質(zhì)量的配偶,增加后代的適合度,。為了闡明鼠類氣味傳遞該信息的分子編碼機(jī)制,,研究人員利用一個(gè)多效基因Foxn1敲除導(dǎo)致免疫缺陷的近交系裸鼠(BALB/c nu)為實(shí)驗(yàn)?zāi)P停l(fā)現(xiàn)免疫缺陷使雄鼠的某些性信息素成分(如E-β法尼稀, E,E-α法尼稀,,十六醇)含量普遍降低,,雄鼠尿液對(duì)雌鼠的吸引作用明顯減小,;這說(shuō)明免疫缺陷對(duì)性信息素的抑制,,可能降低了配偶選擇和繁殖成功的機(jī)會(huì)。而Foxn1基因敲除的遠(yuǎn)交系裸鼠(CD-1 nu)則沒(méi)有出現(xiàn)類似現(xiàn)象,,其信息素成分呈現(xiàn)交互變化,,對(duì)雌鼠的性吸引力也沒(méi)有明顯改變;這說(shuō)明免疫缺陷對(duì)尿液性信息素水平及性吸引力的抑制作用,,在遺傳多樣性低個(gè)體(如近親繁殖后代)中可能更加明顯,。
為了研究“遺傳型(genotype)-氣味(odortype)-配偶選擇”中氣味分子編碼遺傳信息的方式,研究人員采用BN和Lewis兩個(gè)近交系的大鼠作為實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,行為測(cè)試的結(jié)果顯示BN雌鼠喜歡Lewis雄鼠的氣味勝過(guò)同品系的雄鼠,,化學(xué)分析的結(jié)果證明同品系的氣味組成更接近,Lewis雄鼠尿液含高比例的2-庚酮,、4-庚酮和低比例的二甲基砜,、4-乙基苯酚;通過(guò)調(diào)節(jié)這些成分在兩個(gè)品系雄鼠尿液中的含量,,模擬彼此的尿液氣味,,達(dá)到了與被模擬鼠尿液相同的吸引效果。這表明鼠的尿液氣味成分組成與遺傳距離呈正相關(guān),,相對(duì)濃度發(fā)生顯著變化的氣味成分起到了編碼遺傳信息的關(guān)鍵作用,。鼠類借助氣味分子,通過(guò)嗅覺(jué)能夠識(shí)別親緣關(guān)系,,避免近親繁殖,,提高后代的適應(yīng)度。后續(xù)的實(shí)驗(yàn)證明,與同品系的雄鼠配對(duì)繁殖相比,,BN雌鼠與Lewis雄鼠配對(duì)繁殖確實(shí)有更高的繁殖成功率,。
另外,最新一期的Current Zoology報(bào)道了該研究組另一項(xiàng)有關(guān)金倉(cāng)鼠信息素的結(jié)果,。研究人員在金倉(cāng)鼠的氣味腺(脅腺)找到兩個(gè)雌性信息素成分(十四碳酸和十六碳酸),,這兩個(gè)成分對(duì)雄鼠有吸引作用,更有趣的是對(duì)這種獨(dú)居的,、種內(nèi)攻擊性強(qiáng)的動(dòng)物,,當(dāng)向雄鼠身體噴這兩種信息素溶液(2~5ppm)后,攻擊強(qiáng)度顯著降低,,與巢墊氣味的作用相似,。
動(dòng)物所動(dòng)物行為和化學(xué)通訊研究組在近幾年對(duì)小鼠、大鼠,、金倉(cāng)鼠,、布氏田鼠等鼠類以及鳥(niǎo)、蜘蛛等信息素成功鑒定的基礎(chǔ)上,,結(jié)合讀者的問(wèn)題,在 Chemical Senses上系統(tǒng)闡述了如何通過(guò)化學(xué)分析,,篩選動(dòng)物候選信息素組分的關(guān)鍵步驟,。
以上工作得到國(guó)家自然基金委、科技部973,、科學(xué)院,、IPM等有關(guān)項(xiàng)目的資助。(生物谷Bioon.com)