暨大、東海揪果蠅同性求偶關鍵 提供植物病蟲害防治策略

▲國立暨南國際大學與東海大學跨校研究果蠅同性求偶關鍵基因,今(29)日舉辦研究成果發表會。(圖/記者李琦瑋攝,2022.08.29)
▲國立暨南國際大學與東海大學跨校研究果蠅同性求偶關鍵基因,今(29)日舉辦研究成果發表會。(圖/記者李琦瑋攝,2022.08.29)

記者李琦瑋/台北報導

國立暨南國際大學與東海大學跨校研究雄果蠅間的同性求偶行為,原因來自胰島素生成細胞中wake基因缺失。研究團隊認為,wake可干擾昆蟲內分泌、影響行為,可望為病媒蚊或植物病蟲害,提供新興的防治策略,未來盼進一步檢視人類或高等動物wake同源基因,提升醫療新方法。

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暨南大學應用化學系教授傅在峰、副教授曾惠芬與東海大學生命科學系副教授蔡玉真等人,組成跨校研究團隊,利用果蠅,一窺神經系統與內分泌系統間緊密維繫複雜的求偶行為反應,研究成果在今年5月刊登於國際頂尖期刊「自然通訊」(Nature Communications),跨校團隊今(29)日在台大校友會館舉辦研究成果發表會。

此論文研究的開端起源於6年前,蔡玉真發現一基因轉殖品系的果蠅,具有明顯的夜間睡眠障礙與過度活動的行為反應,並意外地觀察到該轉殖品系雄蠅間具有明顯的同性間求偶行為。

蔡玉真迅速與研究專長為神經網絡與行為科學的傅在峰組成研究團隊,又邀攬具有生化分析專長的曾惠芬加入此研究,建立跨校級且具備不同研究專業的合作團隊,開展此科學研究。

傅在峰表示,研究發現,在雄果蠅大腦內參與胰島素生成的細胞簇中,若其中的wide awake(又稱wake)基因缺失,將使類胰島素神經激素的過度分泌,最終導致嗅覺感覺神經元對雄性特異的性費洛蒙11-cis-vaccenyl acetate感受力顯著降低,最終發生雄果蠅同性間的求偶行為。

傅在峰說,單一基因wake在神經分泌細胞主導一系列長距離且複雜的神經、內分泌網絡活動,影響著複雜的動物行為,透過基因操作可操控這些生理反應,盼為植病昆蟲的生理調節、病媒防治等,提供新興防治策略。

他說,希望未來能進一步檢視人類或高等動物wake同源基因,是否也具此重要功能,進而理解脊椎動物胰島素分泌調節與後續神經、內分泌系統的調控機制,在醫療上提供新方法。

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