基因角度理解美凤蝶的雌性多型 - 综合资讯(幸福双城)

2025兴趣不打烊大家都知道美凤蝶（无论是Papilio memnon还是agenor）雌性和雄性长得不一样（性别二态性），而且雌性具有多种表型（雌性限制多型）。拟态型雌性不仅翅膀与非拟态型不同，腹部也呈现出特征性的黄色（图1）。这与雌性对有毒物种的贝氏拟态有关，称为female-limited Batesian mimicry polymorphism。一些论文对这一现象的基因角度进行了分析，这里简单说一下。美凤蝶 25 号染色体上约 160kb 区域（HDR）与拟态有关，该区域包含 UXT、dsx 和 Nach-like 三个基因，其中 dsx 在拟态特征的演化中起到关键作用，dsx 最初可能控制着雄性和雌性翅膀图案的差异，后来在雌性中发生了演化，分化出 dsx-A 和 dsx-a 等等位基因，这些等位基因的差异表达和功能调控导致了拟态特征的出现和多样化。在后翅中，dsx-A 的分化导致只有雌性出现拟态形式，而祖先型 dsx（即 dsx-a）参与非拟态形式的表型形成。即通过进化出的拟态（A）等位基因获得新功能。此外只有 dsx-A 参与腹部颜色的形成，而 dsx-a 似乎没有作用。目前关于 dsx 是否参与控制尾突的有无尚未明确，但已知尾突在早期五龄幼虫阶段就已形成，dsx 可能在这一过程中发挥一定作用。图1，美凤蝶雌雄差别。图2，拟态性状获得的模型图。图3，dsx 基因敲低使拟态和非拟态雌性的颜色模式变得与雄性相似（A、B），但雄性无表型变化（C）。雌蝶腹部特有的黄色鳞片转变为非拟态雌蝶和雄蝶的黑色鳞片。图4，敲低 dsx-a 使非拟态雌性的后翅颜色模式变得与雄性相似（B），拟态型后翅没有变化（A）。拟态雌性第五腹节的敲低 dsx-a 实验中，也未观察到腹部表型变化。图5，Enggano岛的一只雌性美凤蝶（P.m.oceani）表型看起来跟雄性没啥差别（比其他所谓拟雄个体更像雄性），不知道是否能作为性别二态性演化过程的佐证。图1-4均来自文献，图5来自eBay