根據(jù)Annika Roth在開放獲取期刊PLOS Biology上發(fā)表的一項新研究，3月21日發(fā)表的一項新研究顯示，蜜蜂女王和女性工作人員為了應(yīng)對其獨特的飲食，性腺大小的巨大差異需要轉(zhuǎn)換特定的遺傳程序。杜塞爾多夫Heinrich-Heine大學(xué)的Martin Beye及其同事。該發(fā)現(xiàn)可能允許更詳細(xì)地分析基因和營養(yǎng)的相互作用，從而驅(qū)動蜜蜂中的種姓二態(tài)性。

女王蜜蜂與不育的姐妹工作者身體不同，身體較大，卵巢增大，會產(chǎn)生蜂巢中的所有后代。未來的女王被喂食含糖豐富的“蜂王漿”作為幼蟲，而未來的工作者將獲得相對缺糖的“工人果凍”。但是，單獨飲食決定女王和工人之間性腺大小差異的程度尚不清楚。

為了探索遺傳對性腺大小的影響，作者首先表明，減少糖對雄性性腺大小沒有影響，表明飲食不是唯一的影響。接下來，他們使用基因編輯工具CRISPR / Cas9在早期工作者幼蟲中選擇性地關(guān)閉一般女性發(fā)育的基因 - 所謂的女性化基因。與傳統(tǒng)的遺傳篩選不同，這種方法可以快速發(fā)現(xiàn)突變的影響，而無需多代飼養(yǎng)和雜交。這是第一項基因編輯工具用于顯示蜜蜂突變效應(yīng)的研究。

關(guān)閉女性化基因，低糖飲食對性腺大小沒有影響，性腺與男性無人機(jī)中常見的相似。作者得出結(jié)論，女性化基因必須接通，不僅要產(chǎn)生卵巢，還要允許營養(yǎng)水平影響性腺大小。需要進(jìn)一步的工作來確定相同的基因是否足以允許在未來的女王中開發(fā)大卵巢，這項工作將需要專門追尾的技術(shù)。

“由于能夠快速篩選基因編輯允許的蜜蜂突變，這項研究很可能為更廣泛地研究個體基因和基因通路在免疫防御和行為及發(fā)育控制中的作用奠定基礎(chǔ)，”Beye說。 。