斑点翅膀果蝇(SWD)是被广泛研究的模式生物的表亲黑腹果蝇它是一种对草莓、樱桃、蓝莓和黑莓等水果作物具有破坏性的害虫。SWD雌虫在新鲜水果内产卵，幼虫在那里觅食并破坏水果。这一物种原产于亚洲，于2008年被引入加州，并迅速蔓延到世界各地，包括北美、南美和欧洲大部分地区。

当我们全年在俄勒冈州胡德河收集SWD时，我们注意到冬季收集的苍蝇比夏季收集的苍蝇颜色更深，体型更大。我们推测，这种与冬季相关的外观和潜在的生理变化增加了它们的越冬能力，并促进了SWD作为入侵物种的成功。为了验证这一假设，我们首先测量了全年野外收集的苍蝇的翅膀长度(作为身体大小的代表)，并对它们的色素沉着水平进行了评级。我们发现冬季收集的苍蝇比夏季收集的苍蝇更大，颜色更深，这证实了我们的视觉观察。我们发现，我们可以在实验室中使用缩短的白昼长度和较低的冬季条件温度特征来培养更大，更暗的冬季变形(图1)。我们确定这种苍蝇主要使用白昼长度和温度作为环境线索来响应不同的季节条件。

图1所示。示意图显示了主要的生理差异，通过差异基因表达预测在夏季和冬季形态。

我们假设，体型更大、颜色更深的冬季变种在寒冷的温度下具有生存优势。为了验证这一假设，我们在各自的条件下培养了夏天和冬蝇，将成群的苍蝇放在五种不同的温度中，从寒冷和冬季(1°C)到温暖和夏季(28°C)，并在几个月的时间里分析了苍蝇的存活率。在1℃的温度下，冬型蝇的存活时间明显长于夏型蝇。在1°C条件下，冬季变形雌虫在115天后死亡一半，而夏季变形雌虫在28天后死亡一半。这些数据表明，冬季变形蝇比夏季变形蝇更耐寒。

为了确定与季节形态相关的潜在生理差异，我们使用RNA测序进行了基因表达分析研究。这种方法使我们能够研究哪些基因被打开或关闭，以及打开到什么程度。我们对夏季和冬季变种的RNA进行测序，然后确定哪些基因有差异表达。我们发现，与细胞分裂、产卵和雌性繁殖有关的基因在冬季形态中被下调，这表明成虫在冬季条件下不会繁殖。这些结果表明，该物种可能在冬季滞育中越冬，这是一种昆虫停止繁殖的现象，直到更有利的条件出现。我们还发现，参与中枢代谢的基因在冬季变种中上调。这表明，新陈代谢的改变可能对增加越冬成功率很重要，可能是通过产生冷冻保护剂来保护苍蝇的细胞免受寒冷的伤害。

以前的研究表明，即使在加拿大这样的寒冷气候中，它们已经成为这些地区的害虫，但它们不能越冬。这项研究提出了SWD在寒冷地区越冬的潜在机制。这项工作可能有助于建立更准确的季节性种群模型，用于指导管理策略。鉴于其作为农作物害虫的经济重要性，其入侵各种环境的特殊能力，以及它与模式生物的密切关系(许多遗传工具已经可用)，SWD是一个非常适合研究季节性生态和越冬机制的模型。

杰西卡·d·韦斯特和赵慧娟
美国加州大学戴维斯分校昆虫与线虫系

出版

季节线索诱导铃木果蝇的表型可塑性以提高其冬季存活率。
王志强，王志强，王志强，王志强
BMC Ecol. 2016年3月22日

离线阅读:

相关文章:

	一些自制的简易工具及其在处理…黑腹果蝇是一种广泛应用于生物学研究和生物学教育的模式生物。官方manbetx手机版由于苍蝇会飞，转移成蝇是一种常见但困难的做法。一套自制的……
	可归因于流感的死亡率证据和…最近几年，在2019冠状病毒病大流行之前，流感导致的死亡率令人印象深刻，尤其是65岁以上的老年人。不同国家、季节和年份之间的差异很大……
	橄榄果蝇从不孤单!会不会是细菌…随着时间的推移，个体的概念已经发生了变化，实际上，我们从来都不是孤独的，因为大多数生物体都纠缠在共生关系中。安东·德·巴里于1879年首次使用……
	蜜蜂的生理和…多年来，人们已经知道，在温带气候下，欧洲蜜蜂(Apis mellifera)在一年中以两种不同的种群形式存在，短暂的夏季……
	古水文学与哈拉潘河流域文明美索不达米亚、埃及和印度河(或哈拉潘)都是青铜时代(公元前3千年)的河谷文明(图1A)。人们普遍认为，大型文明是在大型河流系统附近发展起来的，这些河流系统提供了……
	这是一个关于农药使用、抗药性和对……可食用的橄榄和橄榄油的生产可以追溯到公元前5000年，如今，据估计，它占据了1020万公顷的面积。超过90%的……