日本弓背蚁前咽腺(prePG)在等级分化中的比较转录组学研究揭示其社会性功能

来自国内的研究人员针对社会性昆虫等级功能分化机制，通过比较转录组学和代谢组学技术，系统研究了日本弓背蚁(Camponotus japonicus)前咽腺(prePG)在不同等级个体中的功能差异。发现蚁后(prePG)增强免疫防御功能，雌蚁强化消化能力，工蚁分泌更多挥发性成分，并推测prePG通过交哺行为分泌物调控幼虫命运。该研究为昆虫社会等级调控机制提供了新见解。

　　

作为东亚及东南亚地区广泛分布的林业益虫，日本弓背蚁(Camponotus japonicus)展现出了高度发达的社会性特征。成熟蚁群包含蚁后、雌蚁、雄蚁及不同形态工蚁等数千个体，各等级在形态、生理和行为上呈现显著分化。本研究聚焦头部重要的外分泌腺——前咽腺(prepharyngeal gland, prePG)，通过比较分析四个雌性等级和雄性个体的转录组与代谢组数据，揭示了该腺体在等级功能特化中的核心作用。

研究发现，作为群体核心的蚁后，其prePG表现出显著的免疫防御功能增强；而雌蚁则展现出更强的消化相关功能表达。适应频繁巢外活动的小工蚁和大工蚁，prePG中挥发性成分分泌相关基因表达更为活跃。更有趣的是，研究推测prePG可能通过调控交哺行为(trophallaxis)中的分泌物成分，影响幼虫的等级发育命运。这些发现为理解社会性昆虫通过外分泌系统实现群体调控提供了分子层面的证据，也为后续人工调控蚁群等级分布及幼虫发育奠定了理论基础。