信州大学 利用环境信号的差异作为线索来确定家蚕和野桑蚕之间的替代滞育
学分:2021，新潟大学盐美国海路 滞育是一种动物和昆虫预见环境变化并主动降低新陈代谢或停止正常分化和发育的现象
这是一种适应不利环境的策略，比如过冬，但也是为了鼓励同代群体的一致成长
通过剔除让蚕能够感知温度的基因，新潟大学的研究人员发现，蚕蛾的滞育会从温度变化到光周期，或者一天的长度
这不仅有助于阐明昆虫等生物的环境响应机制中的分子机制，也是探索蚕蛾驯化过程中的一个非常重要的发现
100多年来，通过人工调节环境温度来生产休眠和非滞育的蛋已经在养蚕业中广泛使用
在科斯特苏型的家养蚕蛾中，成年雌蛾在卵期分别在暴露于25℃时产休眠卵，在暴露于15℃时产非滞育卵
以前已经知道，温度传感器TRPA1，一种在人类和昆虫中发现的温度敏感蛋白，在胚胎阶段检测25℃，结果释放出一种诱导休眠的肽激素DH
这种激素是在食道下神经节细胞中产生的，然后大脑发出指令释放这种激素来产卵
另一方面，被认为是家养蚕蛾家蚕的祖先物种的野桑蚕，在10，000到5，000年前被驯化，现在仍然生活在东亚和日本列岛的户外桑园中，在卵期也滞育，但是母蚕蛾胚胎期的温度条件与滞育无关，幼虫期的光周期随后而来
它们在长日照条件下产非滞育卵，在短日照条件下产休眠卵
新潟大学纺织科学与技术学院的盐美教授和他的研究小组发现野桑蚕的卵滞育也是由DH诱导的
该小组还发现，检测25℃的温度传感器TRPA1在野桑蚕的卵中
家养蚕蛾和野桑蚕诱导休眠的机制有什么不同？为了阐明这一点，史奥米教授在蚕蛾身上创造了她的TRPA1的KO谱系
通过这种方法，研究小组发现滞育不是由胚胎期的温度决定的，如无KO的小菜蛾，而是由幼虫期的日长决定的，如野桑蚕
人工调节环境温度比调节白昼长度更容易
因此，在人工选择从野桑蚕驯化成蚕蛾的过程中，休眠由温度决定的亚种，如野桑蚕型，可能已经在养蚕场扩散
那么，家养的蚕蛾和野桑蚕诱发休眠的机制有多大的不同呢？为了研究这一点，该小组使用基因组编辑技术(TALEN系统)创建了一种蚕蛾温度传感器的KO菌株
据认为，这种类型不能检测胚胎期的温度，胚胎期参与滞育诱导，但发现滞育是由幼虫日长条件决定的，类似于野桑蚕
换句话说，滞育卵在短日条件下产卵，非滞育卵在长日条件下产卵
也许野生型小菜蛾与温度信息和滞育诱导有很强的联系，但在小菜蛾中，这种联系被打破了，类似于祖先的蚕蛾
推测光周期依赖的滞育决定机制发生在幼虫期
此外，在驯化野桑蚕的丝蛾的过程中，依赖于温度决定休眠的谱系，如野桑蚕型，比日长控制更容易通过温度进行人工控制
据认为，在选择过程中，它可能在蚕蛾群体中传播
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