《Insects》:Identification and Expression Profiling of Olfactory-Related Genes in Exolontha castanea (Coleoptera: Melolonthinae) Using Tissue-Specific Transcriptomics
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白蚁配对形成涉及长时间接触,但短暂异性共居与同种梳理(allogrooming)及氧化生理的关联仍不清楚。研究人员将来自一个野外群体的处女 Reticulitermes chinensis 脱翅成虫随机分配至异性或同性二联体共居60 h。在包含一个焦点个体和两
白蚁配对形成涉及长时间接触,但短暂异性共居与同种梳理(allogrooming)及氧化生理的关联仍不清楚。研究人员将来自一个野外群体的处女 Reticulitermes chinensis 脱翅成虫随机分配至异性或同性二联体共居60 h。在包含一个焦点个体和两个异性候选个体(每个处理各一个)的三联体中记录定向同种梳理1 h。生存监测44 d;另取独立个体于共居后立即取样,检测氧化标志物和抗氧化酶。在全部6个雌性焦点三联体中,与异性共居的雄性对焦点雌性的梳理时间更长、频次更高,但经四项检验Holm校正后两项比较均不显著(均p = 0.125)。未检测到可比的雌性行为者模式或焦点个体对候选个体的梳理偏向。异性共居后丙二醛(MDA)和蛋白质羰基(PC)浓度较低;8-羟基-2′-脱氧鸟苷(8-OHdG)仅在雌性中较低。检测试剂盒报告的活性氧(ROS)值及生存均未检出可检测差异。初步酶学发现表明雄性过氧化氢酶(CAT)活性较高而雌性较低,两性超氧化物歧化酶(SOD)活性均较低,未检出可检测的性别×共居交互作用。这些观察识别出处理结束时的探索性雄性梳理模式和标志物特异性生理差异。交配未经验证,固定的来源培养皿和标记颜色分配限制将差异单独归因于共居。
需指出,文档题名涉及 Exolontha castanea 的嗅觉相关基因转录组,而摘要与正文实际研究对象为 Reticulitermes chinensis 的短暂共居;以下按摘要和正文实际内容归纳。研究背景方面,白蚁配对形成是配偶搜索向紧密社会接触转变的关键阶段,脱翅成虫形成单配制双亲建巢单元,早期建巢依赖储存资源。已有研究多关注配偶搜索、初始配对性状及遗传或相遇因素,而短暂异性共居与后续繁殖互动及新脱翅个体氧化状态的关系仍缺乏认识。同种梳理(allogrooming,个体间以口器清理体表的行为)可作为伴侣导向社会互动的可测指标;氧化应激可能介导繁殖投入与体细胞维持的权衡,但短期异性共居是否影响氧化损伤或抗氧化酶活性尚不清楚。研究人员因而在一个野外群体内比较异性与同性共居60 h后的定向同种梳理、44 d生存、活性氧(ROS)与氧化损伤标志物及CAT和SOD活性。研究得出:异性共居雄性对焦点雌性呈现方向一致的探索性梳理增强,但校正后不显著;异性共居与部分氧化损伤标志物降低及性别依赖的酶活性差异相关;未检出生存差异。其意义在于将白蚁配对研究从配偶搜索和初始伴侣性状扩展至短暂共居后的社会行为与生理状态,并为后续验证生殖相关性提供基础。
关键技术方法(不超过250字):2024年4月自中国湖北武汉狮子山腐朽木采集一个 R. chinensis 野外群体,于脱翅前收集有翅成虫,依第7腹板形态鉴定性别并隔离脱翅;将处女脱翅成虫随机分为异性或同性二联体共居60 h;建立雌性焦点(F+M+M2.5)和雄性焦点(M+F+F2.5)三联体,各30组用于44 d生存监测、6组用于1 h行为录像并以EthoVision XT 15量化定向同种梳理累计时长和频次;另取独立个体于处理结束即行为相遇前取样,以ELISA检测ROS、MDA、PC和8-OHdG,以BCA法测总蛋白、钼酸铵法测CAT、WST-1法测SOD;统计采用Kaplan–Meier、限制平均生存时间(RMST)、配对bootstrap和置换检验、精确Wilcoxon符号秩检验及含性别×共居交互的线性模型(HC3稳健标准误、Holm校正)。
研究结果:3.1 生存(Survival):在每种情境30个独立三联体中监测44 d,雌性焦点三联体M2.5与M的RMST分别为36.33 d和34.00 d,差2.33 d(95% CI ?4.97至10.17;p = 0.567);雄性焦点三联体F2.5与F分别为29.73 d和30.70 d,差?0.97 d(95% CI ?7.60至5.67;p = 0.782),未检出先前异性共居与44 d生存的关联,首次死亡分析结果一致。3.2 定向同种梳理(Directed Allogrooming):6个雌性焦点三联体中,M2.5对焦点雌性的梳理时长(中位数809.5 s对108.5 s;未校正p = 0.031,rrb = 1.00)和频次(37.5对12.0 bouts h
?1;未校正p = 0.031)均高于M,但Holm校正后均为p = 0.125;雄性焦点三联体中的雌性行为者未检出可比模式;焦点个体对候选个体亦无一致偏向;跨情境比较显示雄性行为者对比强于雌性行为者(时长中位对比630.5 s对?19.5 s,频次20.5对?0.5 bouts h
?1,均Holm校正p = 0.004)。3.3 活性氧(ROS)与氧化损伤(ROS and Oxidative Damage):异性共居后MDA跨性别较低,边际差?18.1 nmol mL
?1(95% CI ?28.4至?7.7;Holm校正p = 0.003);PC较低,差?647.1 ng mL
?1(95% CI ?952.1至?342.1;Holm校正p = 0.001);二者无性别×共居交互(均p = 1.000)。8-OHdG存在交互(?49.4 ng mL
?1;95% CI ?75.1至?23.6;Holm校正p = 0.003),F2.5低于F(?51.0 ng mL
?1;95% CI ?68.8至?33.2;Holm校正p < 0.001),M2.5与M无差异(Holm校正p = 1.000)。ROS无总体关联(差?118.5 U mL
?1;95% CI ?429.8至192.9;Holm校正p = 0.437)及交互(p = 0.696)。3.4 抗氧化酶活性(Antioxidant Enzyme Activities):CAT存在性别×共居交互(比值比之比值0.025;95% CI 0.011至0.055;Holm校正p < 0.001),M2.5高于M(几何均值比13.92;95% CI 8.58至22.57;Holm校正p < 0.001),F2.5低于F(几何均值比0.35;95% CI 0.18至0.65;Holm校正p = 0.005)。SOD跨性别较低,边际差?9.1 U mg
?1 protein(95% CI ?14.2至?4.0;Holm校正p = 0.001),无显著交互(p = 0.663);M2.5低于M(?8.0 U mg
?1 protein;Holm校正p = 0.010),F2.5低于F(?10.2 U mg
?1 protein;Holm校正p = 0.018)。初步结论为CAT呈性别依赖反应,SOD在两性均降低。
讨论部分总结:在样本群体内,60 h异性共居与探索性雄性梳理模式及性别和标志物依赖的氧化还原状态差异相关;行为观察针对后续相遇,生理测量描述处理结束状态,44 d生存无差异。雄性梳理模式可能反映对雌性线索反应性、接触动机或异性互动熟悉性,但未测试;跨情境差异不能识别纯行为者性别效应。氧化损伤结果异质:MDA和PC跨性别较低、8-OHdG仅雌性较低而ROS无差异,该组合与较早氧化暴露或损伤处理差异相容,不支持统一氧化应激降低;ROS零结果不证明暴露相同,且ELISA测量目标存在不确定性、缺乏 R. chinensis 特异性验证数据;ROS和损伤标志物以每毫升报告,酶活性在独立队列中按蛋白归一化,CAT大差异解释依赖蛋白归一化和稀释校正。CAT和SOD初步发现呈对比模式,可能涉及生殖成熟和资源动员的性别依赖时序,但现有研究物种、阶段或时间尺度不同,不能预测方向;活性测量不能区分需求、丰度或调节差异。低SOD与部分损伤标志物较低并存需单独解释,不一定意味着损伤更大,替代解释包括超氧化物产生减少、非酶保护或损伤清除增强。行为与生理在不同个体和不同终点时间测量,不能建立个体共变或功能耦合。无生存差异界定短期性能边界,长期生存和建巢表现未测,良性实验室条件可能降低差异表达。来源培养皿和标记颜色固定限制将差异唯一归因于共居,需独立群体重复、多培养皿和平衡颜色、更大行为样本及预设主要终点;交配未验证且60 h行为未记录。
结论翻译:在样本 R. chinensis 群体内,先前与雌性共居60 h的雄性对焦点雌性表现出方向一致、探索性的更多同种梳理。共居组在60 h处理结束时的氧化损伤不同,初步CAT和SOD发现表明酶活性存在差异,部分终点呈性别依赖反应。未检测到44 d生存差异。这些发现将白蚁配对研究从配偶搜索和初始伴侣性状扩展至短暂共居后的社会行为和生理状态。固定的培养皿和标记颜色分配限制将差异单独归因于共居。需要在独立群体中重复并使用平衡标记和每条件多个培养皿以检验普遍性;随访配对形成和早期建巢可评估其生殖相关性。