進化研究により、最近の農業害虫はスポーツベットアイオー 出金一世代の大きな遺伝的変化に由来していることが判明
水曜日, 7 月 8 日, 2015
スポーツベットアイオー 出金のウジ虫のハエ, 米国にとって主要な農業害虫.S. スポーツベットアイオー 出金生産者, ハエ種 Rhagoletis pomonella の大きな進化的変化の結果です.
マンハッタン — スポーツベットアイオー 出金ザス州立大学の昆虫学者が参加した新しい研究により、150年以上アメリカのリンゴ生産者を悩ませてきたショウジョウバエの遺伝子が、極めて急速な進化的変化の結果であることが明らかになった.
グレッグ・ラグランド, 昆虫学の助教授, ライス大学の生物学者が参加するスポーツベットアイオー 出金の共同筆頭著者です, ノートルダム大学とその他のいくつかの大学. このスポーツベットアイオー 出金では、新種の出現を引き起こすプロセスを調べました, 既存の脅威となる可能性がある, 経済的に重要な作物. 科学者たちは環境の大きな変化が原因であると考えています, 季節的な天候の急激な変化など, 生物のゲノムのさまざまな部分、つまりその遺伝的設計図を急速に「プッシュ」して変化させることができます.
研究のため, 研究者たちはUに焦点を当てました.S. ショウジョウバエの種 Rhagoletis pomonella, またはスポーツベットアイオー 出金のウジ虫. 伝統的に, ハエはサンザシの木の実に卵を産みます, 北米原産だが、熟しすぎた味のため経済的に重要とは考えられていない. 1850年代, これらのハエの小群がスポーツベットアイオー 出金の中に卵を産み始めました.
「ある時点でハエがリンゴに飛びついた, ハエの成虫は果実に卵を産む能力を進化させ、ウジ虫は果実を消費する能力を発達させます,"ラグランドは言いました. 「そうするには, ゲノムの領域は世代ごとに変化する必要がありました. スポーツベットアイオー 出金、進化の過程で新たな農業害虫が持ち込まれたため、リンゴ生産業界にとって現在大きな問題となっている."
スポーツベットアイオー 出金はサンザシの果実よりも早く成熟します. 成熟期間が異なるため, スポーツベットアイオー 出金の成長サイクルに合わせるために、ハエのグループはより早くライフサイクルを開始する必要がありました, 彼らの新しい宿主果実.
ラグランドによると, これらの季節差は本質的に 2 つの異なるグループに相当します, または分類群, ハエの - 1 つはその祖先に似たサンザシの果実と同調し、もう 1 つはスポーツベットアイオー 出金と同調しました. 2 匹のハエの行動的および身体的差異は世代を経るごとに増大し続けるため, 科学者たちは新種の形成が見られるのではないかと考えている.
1800 年代後半に遡ってスポーツベットアイオー 出金が開始され、これらの目に見える違いが明らかになり始めました. この新しいスポーツベットアイオー 出金は、環境の違いが 150 年よりもさらに短い時間スケールでゲノムの多くの領域を変化させる可能性があることを示し、そのスポーツベットアイオー 出金に基づいています.
研究者らは、両方のハエのゲノムにおける進化上の違いを調べる実験を通じて、この急速な適応のプロセスを発見しました. 彼らは、サンザシの果実に卵を産むハエを収集し、在来のサンザシの果実またはスポーツベットアイオー 出金に寄生する個体群のいずれかに典型的な季節条件下で 1 つのグループを飼育しました. 研究者らは、実験に参加したすべてのハエが最初はサンザシの果実に卵を産んだにもかかわらず、1850年代に初めて見られたサンザシの果実からスポーツベットアイオー 出金への変化を再現できることを発見しました.
「スポーツベットアイオー 出金に寄生するグループを生み出すために必要な急速な進化は、当初は驚くべき結果でした,」スコット・イーガンは言いました, ライス大学助教授、共同主著者. 「私たちの結果はさらに驚くべきものです, しかし, わずか数世代の自然選択によって、今日私たちが見ているものと物理的および遺伝的に似たスポーツベットアイオー 出金バエの集団が生成された可能性があることを示しています."
最初は, チームはサンザシとスポーツベットアイオー 出金バエの両方のゲノムを配列しました. 実験の後, 彼らは、短期間のサンザシのような条件とスポーツベットアイオー 出金のような条件下で飼育されたハエの配列を決定しました. 彼らは、ゲノム全体にわたる短期飼育条件間の顕著な違いを発見しました. これらの結果を比較したとき, 彼らは、短期間の実験からの遺伝的変化が、サンザシとスポーツベットアイオー 出金のグループ間の遺伝的変化とほぼ完全に一致していることを発見しました.
「これは、ゲノムの多くの領域がわずか数世代でスポーツベットアイオー 出金する可能性があることを示唆しています,」とジェフ・フェダーは言いました, ノートルダム大学教授、共著者. 「私たちが観察しているゲノム規模の変化は、新種の形成を促進する環境の違いの結果である可能性が非常に高い."
2匹のスポーツベットアイオー 出金による宿主果実間の進化の「ジャンプ」の観察に加えて, この研究は、季節性が進化にどのような影響を与えるかについて新たな光を当てています. これらの進化の変化をよりよく理解することは、科学者がこれらの変化がいつ起こるか、そしてどのような新しい農業害虫が生じるかをより正確に予測するのに役立つかもしれません.
"大きな教訓の 1 つは、種は静的なものではないということです; 彼らは住んでいる環境に対して流動的です,"ラグランドは言いました. "スポーツベットアイオー 出金の観点から, 環境の変化は、非常に短い時間スケールで非常に顕著なゲノムの違いを引き起こす可能性があります. それらはあらゆる種類の特性を変える可能性があります."
スポーツベットアイオー 出金、 「遺伝子流動による種分化の初期段階における生態学的選択のゲノム規模の影響に関する実験的証拠," は科学雑誌 Ecology Letters の次号に掲載されます.
国立科学財団, U.S. 農務省とノートルダム大聖堂の環境変化イニシアチブがこのスポーツベットアイオー 出金に資金を提供しました.
