십자가

Aug 21, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 11506(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

네무로 반도 전역에서 봄부스 테레스트리스(Bombus terrestris)의 급속한 귀화로 인해 밀접하게 관련된 두 가지 일본 토착종, 즉 공통 아속 Bombus에 속하는 Bombus hypocrita sapporensis 및 Bombus cryptarum florilegus가 감소했습니다. 토착 종과 비토착 종의 교배가 이 지역의 일반적인 남성 성 페로몬에 의해 영향을 받는다는 것이 널리 알려져 있지만, 이 주장을 입증하기 위한 연구는 수행되지 않았습니다. 따라서 우리는 화학적 분석과 DNA 분석을 사용하여 토착 꿀벌과 비토착 꿀벌 사이의 수컷 성 페로몬의 교차 활동과 교차 교배 빈도를 조사했습니다. 우리의 가스 크로마토그래피-전자안테노그래픽 검출기 분석 및 행동 테스트를 통해 B. terrestris와 두 개의 일본 호박벌 종 사이에 성 페로몬 교차 활동이 존재하는 것으로 나타났습니다. 또한, DNA 분석 결과 네무로 반도에서는 자생종과 외래종 간의 교배가 발생하는 것으로 나타났습니다. 전반적으로, 이러한 결과는 네무로 반도의 일본 호박벌 개체군을 보호하기 위한 보존 조치가 시급히 필요함을 나타냅니다.

2006년 일본에서 외래종으로 지정된 이후 수입 꿀벌인 Bombus terrestris L.은 심각한 어려움을 겪었습니다. B. terrestris는 중요한 온실 수분매개자 역할을 하지만 탈출한 여왕벌과 수컷은 일본 홋카이도에 야생 개체군을 확립했습니다. 이러한 귀화 과정으로 인해 B. terrestris와 일본 토종 호박벌 사이의 경쟁, 토종 식물과 호박벌 사이의 공생 관계가 파괴되고 새로운 해충과 병원균이 유입되었습니다1,2,3,4,5,6,7,8 .

실험실 조건에서 B. terrestris와 B. hypocrita hypocrita, B. h.와 같은 밀접하게 관련된 일본 땅벌 종 사이의 교배. sapporensis 및 B. ignitus는 쉽게 발생합니다9. 그러나 낳은 알이 배아 발달을 멈추기 때문에 토종 여왕벌이 B. terrestris 수컷과 교미할 때 생존 가능한 잡종은 생산되지 않습니다10,11. 그럼에도 불구하고, Bombus 여왕벌은 일반적으로 단 한 번 또는 두 번만 교미하기 때문에 이들 종 간의 교배는 토착 호박벌의 번식에 해로운 영향을 미칩니다12. 더욱이, 이전의 DNA 분석에서는 B. h.의 야생 여왕벌의 정자에 B. terrestris 정자가 존재하는 것으로 나타났습니다. 위선자, B.h. sapporensis 및 B. ignitus는 B. terrestris 수컷 짝과 토종 여왕벌 사이의 교배가 현장에서 발생함을 나타냅니다11. 우리의 이전 연구는 또한 순측샘(LG)13에서 남성 성 페로몬 생산의 유사성에 의해 교차 교배가 촉진된다는 것을 제안했습니다.

홋카이도 동부에 위치한 네무로 반도는 희귀한 호박벌인 B. cryptarum florilegus를 포함하여 일본 종 15종 중 10종이 이 지역에서 번성하고 있는 귀중한 토종 호박벌 서식지입니다14. 실제로 B.c. florilegus는 일본의 네무로(Nemuro) 반도와 노츠케(Notsuke) 반도에서만 발생하는 제한된 분포를 보이며, 일본 적색 목록에 멸종 위기에 처한 종으로 등재되어 있습니다14. B. terrestris가 이 지역에 귀화했다는 점을 고려하면 B. h. 사포렌시스 및 B. c. florilegus는 꾸준히 감소하고 있습니다15. 토착종과 비토착종 간의 교배가 해당 지역의 일반적인 남성 성페로몬에 의해 영향을 받는다는 것이 널리 알려져 있지만, 이 가설을 뒷받침하는 경험적 증거는 없습니다. 따라서 우리는 화학 및 DNA 분석을 사용하여 토착 꿀벌과 비토착 호박벌 사이의 수컷 성 페로몬의 교차 교배 빈도와 교차 활동을 조사했습니다.

이전 가스 크로마토그래피-전자안테노그래픽 검출기(GC-EAD) 분석을 통해 B. terrestris 수컷 LG가 방출하는 에틸 도데카노에이트, 2,3-디히드로파르네살 및 2,3-디히드로파르네솔의 존재가 확인되었습니다. 또한 에틸 도데카노에이트는 B.h의 수컷 LG에서 검출되었습니다. 사포렌시스13. 우리의 GC-EAD 분석 결과 B. c.의 남성 LG가 확인되었습니다. florilegus는 에틸도데카노에이트를 방출합니다. 또한, 에틸 도데카노에이트와 2,3-디하이드로파르네솔은 B. terrestris 처녀 여왕에서 명확한 전기생리학적 더듬이 반응을 유도했습니다(그림 1Aa). 그러나 에틸 도데카노에이트만이 B.h에서 명확한 전기생리학적 더듬이 반응을 불러일으켰습니다. 사포렌시스 및 B. c. florilegus 처녀 여왕 (그림 1Ab, Ac, Ba, Bb, Bc, Ca, Cb, Cc).