Wnt家族基因的Cis调节性进化有助于丝虫物种之间的形态差异

科学领域:

• 进化生物学 进化生物学
• 遗传学 是一个遗传学.
• 发展生物学 发展生物学

背景情况:

• 密切相关的物种表现出不同的形态,这对适应和繁殖隔离至关重要.
• 虫虫的附属物,就像Bombycoidea的尾角一样,显示出显著的物种间形态变异.

研究的目的:

• 为了确定尾部角大小差异的遗传基础,Bombyx mori和B. mandarina之间存在差异.
• 调查Wnt信号在昆虫形态特征演变中的作用.

主要方法:

• 在*Bombyx mori*和*B. mandarina*之间进行了跨物种交叉.
• 定量特征位置 (QTL) 地图识别了对角大小变异的主要遗传贡献者.
• 用于验证基因功能的方法是用对等基因特异性的表达分析和CRISPR/Cas9基因编辑.

主要成果:

• 一个单一的主要QTL解释了超过10%的平均角长差异.
• 这种QTL含有保存的*Wnt*基因群,已知是动物形态学的调节者.
• 在*Wnt1*和*Wnt6*的Cis调节变化被确定为特定物种尾角大小的驱动因素.

结论:

• 像*Wnt*这样的关键发育基因的 cis-regulatory 进化可以驱动显著的形态差异.
• Pleotropic 基因调节的模块性允许特征进化,而不会产生广泛的负面影响.
• 这项研究为了解昆虫附属体中特定物种适应的基因机制提供了一个模型.