新研究開啟有性繁殖物種“處女生殖”的先鋒

科學家們**成功地在一種通常有性繁殖的動物——黑腹果蠅——身上實現了單性生殖。一旦這種果蠅被誘導，這種能力就會代代相傳:如果周圍有雄性，它的后代可以有性繁殖，如果周圍沒有雄性，它可以通過處女生殖。

對大多數動物來說，繁殖是有性的——雌性的卵子與雄性的精子受精。處女生殖，或“孤雌生殖”，是指卵子在沒有精子受精的情況下發育成胚胎的過程——不需要雄性。處女生育的后代并不完全是母親的克隆體，但在基因上非常相似，而且總是女性。

劍橋大學研究員、該論文的**作者Alexis Sperling博士說:“我們是**個證明你可以在動物身上進行處女生育的人——看到一只處女果蠅產生一個能夠發育到成年的胚胎，然后重復這個過程，這是非常令人興奮的。在我們的基因改造果蠅中，雌性果蠅等待找到雄性果蠅的時間有一半——大約40天——但后來放棄了，繼續進行處女生育。”

在實驗中，只有1-2%具有單性生殖能力的第二代雌性果蠅產生了后代，而且這種情況只發生在沒有雄性果蠅的情況下。當有雄性時，雌性以正常的方式交配和繁殖。

轉向處女生育可能是一種生存策略:一次性的處女生育有助于物種的延續。這項研究發表在今天的《Current Biology》雜志上。

為了獲得他們的結果，研究人員首先對另一種果蠅的兩株基因組進行了測序，這種果蠅被稱為黃斑果蠅(Drosophila mercatorum)。一種需要雄性繁殖，另一種只需要處女生育。他們確定了果蠅在沒有父親的情況下繁殖時，哪些基因是開啟的，哪些是關閉的。

研究人員在紅腹果蠅中發現了與單性生殖能力相關的候選基因，然后改變了他們認為是模型果蠅——黑腹果蠅——的相應基因。這招奏效了:黑腹果蠅突然獲得了處女生育的能力。

這項研究涉及22萬只未交配的果蠅，耗時6年完成。

這一發現的關鍵在于，這項研究是在黑腹果蠅身上完成的——研究人員說，在任何其他動物身上都是非常困難的。100多年來，這種果蠅一直是遺傳學研究的“模式生物”，人們對它的基因非常了解。

Sperling在遺傳學系進行了這項研究，最近他搬到了劍橋作物科學中心，研究作物害蟲，并希望最終能研究為什么昆蟲的處女生育可能變得越來越普遍，特別是在害蟲物種中。

“如果在害蟲中繼續存在單性生殖的選擇壓力，這似乎是存在的，它最終將導致它們只以這種方式繁殖。這可能會成為農業的一個真正問題，因為雌性只繁殖雌性，所以它們的傳播能力會加倍。”

一些產卵動物的雌性——包括鳥類、蜥蜴和蛇——可以在沒有雄性的情況下自然地改變生育方式。但是，在正常有性繁殖的動物中，處女生育是罕見的，通常只在動物園的動物中觀察到，而且通常發生在雌性被隔離很長一段時間并且幾乎沒有希望找到配偶的情況下。

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