蛱蝶属蝴蝶的支配视觉指导交媾行为的基因被揭示

一项新的研究表明，某个特定的基因在关系密切的蛱蝶属蝴蝶（Heliconius butterflies）间的择偶视觉偏好中起着关键作用。这些发现为视觉引导的行为如何在基因组中进行编码提供了线索。许多物种会利用色彩和其他视觉线索来吸引和鉴识合适的配偶。因此，视觉偏好是择偶和性伴选择的重要驱动因素。然而，尽管人们对作为这些视觉线索（如蝴蝶翅膀的颜色）的性状的遗传学及其演化的了解日益增多，但对这些性状选择偏好背后的具体基因机制却知之甚少。蛱蝶属蝴蝶以其翼翅形式多样的鲜艳斑纹而闻名，这些斑纹是选择媾合的线索。尽管先前的研究已经在关系密切的蛱蝶属蝴蝶中确定了控制雄性求偶行为差异的基因组区域，但在这些区域中所涉及的确切基因则仍属未知。利用地理范围交叠但在翼翅色彩和择偶偏好方面呈现差异的三种蛱蝶属蝴蝶（H. cydno、H. melpomene 和 H. timareta）之间的拟态关系，Matteo Rossi 和同事就视觉偏好的遗传变异如何因应色彩-斑纹线索而演变进行了研究。通过将行为试验与基因图谱、基因表达和群体基因组分析相结合，Rossi 等人发现，这些蛱蝶中有两种（即 H. melpomene 和 H. timareta）都同样演化出了对红色翼翅斑纹的偏好。Rossi 等人发现，某单个基因 regucalcin1 在 H. cydno（一种更喜欢白色翼翅的蛱蝶）中的表达率更高。通过CRISPR/Cas9 敲除该基因（regucalcin1）可改变雄性蛱蝶对同种蛱蝶的求偶行为，但不会影响雄性蛱蝶的其他性状，其中包括觅食行为或翼翅色彩，表明该基因具有在择偶时调控视觉偏好的作用。Adriana Briscoe 在相关的《视角》中写道：“研究 regucalcin1 在神经元层面调节择偶偏好的机制可能是未来研究的一个有成功希望的方向。”