新测序的大黄蜂基因组可以帮助解释入侵成功

两种大黄蜂物种的基因组，欧洲大黄蜂和亚洲大黄蜂(或黄腿大黄蜂)首次由UCL(伦敦大学学院)科学家领导的团队测序。

通过将这些解码的基因组与最近由另一个团队测序的巨型北方大黄蜂的基因组进行比较，研究人员揭示了为什么大黄蜂作为全球入侵物种如此成功的线索。他们的工作发表在《科学报告》上。

大黄蜂是群居中最大的黄蜂;它们作为其他昆虫的顶级捕食者发挥着重要的生态作用。在它们的原生地区，它们是天然的害虫控制者，帮助调节苍蝇、甲虫、毛毛虫和其他类型的黄蜂等昆虫的数量。这些服务对于健康、功能性的生态系统以及农业至关重要。

但大黄蜂作为入侵物种也往往非常成功。它们可以在非原生地区定居，并通过狩猎蜜蜂、野生蜜蜂和食蚜蝇等重要的传粉媒介造成潜在的巨大生态和经济破坏。

为了更好地了解这些物种如何如此成功地扩大其范围，国际科学家团队调查了三种类型大黄蜂的基因组。

基因组序列是构成物种的一组指令 - 遗传密码。比较不同物种的基因组可以深入了解它们的生物学：它们的行为、进化以及它们如何与环境相互作用。

研究人员新近对欧洲本土大黄蜂Vespa crabro(一种重要的顶级捕食者，在欧洲部分地区受到保护)和入侵的黄腿亚洲大黄蜂Vespa velutina的基因组进行了测序，这种大黄腿大黄蜂在过去20年中在欧洲大部分地区建立起来，威胁着本地生态系统，并且偶尔在英国被发现。研究小组将这些与北方巨型大黄蜂Vespa mandarinia的基因组进行了比较，Vespa mandarinia以其在亚洲本土范围内作为害虫控制者，传粉者和食物提供者的角色而闻名。它是最近到达北美的，可能会威胁到本地动物群。

通过分析三个相关物种之间的差异，研究人员能够识别出自该物种与其他黄蜂和彼此分化以来一直在快速进化的基因，并发现了一些值得注意的快速进化基因，特别是与交流和嗅觉(气味)有关的基因。

该研究的第一作者Emeline Favreau博士(UCL生物多样性与环境中心)说：“与其他社会昆虫相比，我们很高兴在这些大黄蜂基因组中发现快速基因组进化的证据。许多基因被复制或突变;这些基因包括可能参与通信和感知环境的基因。

基因组进化允许生物体通过发展新的行为和生理学来适应环境并充分利用周围环境。

共同作者亚历山德罗·奇尼(Alessandro Cini)博士在搬到比萨大学之前开始了伦敦大学学院的工作，他说：“这些发现令人兴奋，因为它们可能有助于解释为什么大黄蜂在非本地地区建立新种群方面如此成功。

“大黄蜂被人类意外带到世界不同的地方。所需要的只是少量交配的蜂王被运输，也许隐藏在货物中。基因组表明，大黄蜂有很多基因参与检测和响应化学线索 - 这可能使它们特别擅长适应在非本地地区狩猎不同类型的猎物。

资深作者Seirian Sumner教授(UCL生物多样性与环境中心)说：“这些大黄蜂基因组只是一个开始。超过3种昆虫的基因组现在已经通过世界各地的努力进行了测序，但黄蜂在其中的代表性不足。

“基因组告诉我们生态和进化的各个方面，这是其他方法无法做到的。进化为这些昆虫提供了一个令人难以置信的遗传工具箱，可以利用它来利用它们的环境并猎杀它们的猎物。

有了这些新的基因组，科学家们希望帮助改善大黄蜂种群的管理，既可以作为原生地区的害虫控制者的生态系统服务，也可以作为入侵地区的生态威胁。

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