Как мотыльки находят свою "искру": открыта генетика привлечения партнера

Международная команда ученых, включая Университет Тафтса, определила ген, который контролирует предпочтение самцов кукурузного мотылька (Ostrinia nubilalis) к половому феромону самок. Это дополняет предыдущее открытие гена, отвечающего за тип феромонной смеси, которую производят самки. Исследование опубликовано в Nature Communications.

Ключ к видообразованию

Это открытие дает молекулярное объяснение тому, как химические сигналы способствуют образованию новых видов. У европейского кукурузного мотылька существуют две расы — E и Z, которые преимущественно спариваются внутри своей группы (ассортативное скрещивание). Теперь ученые знают гены, стоящие как за сигналом самки, так и за предпочтением самца.

"Это первый вид из 160 000 видов бабочек, у которого идентифицированы оба гена — женской сигнализации и мужского предпочтения", — отметила Астрид Гроот из Амстердамского университета.

Неожиданный механизм предпочтения

Ученые обнаружили, что предпочтение самца определяется не рецепторами, улавливающими феромон, а белком, который изменяет нейронные цепи в мозге, отвечающие за детекцию. Варианты гена bab у самца влияют на количество производимого белка, что, в свою очередь, меняет связи обонятельных сенсорных нейронов от антенн к мозгу, определяя привлекательность самок E- или Z-типа.

Практическое значение для сельского хозяйства

Кукурузный мотылек — серьезный вредитель, на борьбу с которым в США ежегодно тратится около $2 млрд. Исследование может помочь в прогнозировании распространения устойчивости к Bt-кукурузе (генетически модифицированной, вырабатывающей инсектицидный белок бактерии Bacillus thuringiensis).

"Наши результаты могут помочь предсказать, сможет ли устойчивость к Bt из Новой Шотландии распространиться на Кукурузный пояс США, или ассортативное спаривание предотвратит или задержит это", — сказал соавтор Дэвид Хекель из Института химической экологии Макса Планка.