Wat is 'n domkragmier: Kom meer te wete oor Australiese domkragmierbeheer


Deur: Mary H. Dyer, erkende tuinskrywer

Jack-springmiere het miskien 'n humoristiese naam, maar daar is niks snaaks aan hierdie aggressiewe springmiere nie. In werklikheid kan miersteke van domkrag-springmense uiters pynlik wees, en in sommige gevalle heeltemal gevaarlik. Lees verder om meer te wete te kom.

Jack Jumper Ant Feite

Wat is 'n domkragmier? Jack springmiere behoort tot 'n soort springmiere wat in Australië voorkom. Dit is groot miere wat ongeveer 4 cm groot is, hoewel die koninginne nog langer is. As hulle bedreig word, kan die springmiere van 7 tot 10 sentimeter spring.

Natuurlike habitat vir springmiere is oop woude en bosveld, hoewel dit soms in meer oop habitatte soos weivelde en ongelukkig grasperke en tuine voorkom. Hulle word selde in stedelike gebiede gesien.

Jack Jumper Ant Stings

Alhoewel steekmiersteke baie pynlik kan wees, veroorsaak dit nie regtig probleme vir die meeste mense wat slegs rooiheid en swelling ervaar nie. Volgens 'n feiteblad wat deur die Tasmaniaanse departement van water, parke en omgewing versprei word, kan die gif anafilaktiese skok veroorsaak by ongeveer 3 persent van die bevolking, wat vermoedelik ongeveer dubbel die koers is vir 'n allergie vir bysteek.

Vir hierdie mense kan miersteke in jackspring lei tot simptome soos probleme met asemhaling, swelling van die tong, buikpyn, hoes, bewusteloosheid, lae bloeddruk en verhoogde hartklop. Die byt is potensieel lewensgevaarlik, maar gelukkig is sterftes as gevolg van angel baie skaars.

Die erns van 'n reaksie op mierspringers is onvoorspelbaar en kan afhang van 'n aantal faktore, insluitend die tyd van die jaar, die hoeveelheid gif wat die stelsel binnedring of die plek van die byt.

Beheer Jack Jumper Miere

Die gebruik van geregte plaagdoder poeiers is nodig vir die gebruik van springmiere, aangesien geen ander metodes effektief is nie. Gebruik slegs plaagdoders soos deur die vervaardiger aanbeveel. Neste, wat moeilik gevind kan word, is gewoonlik in sanderige of gruisagtige grond.

As u op 'n afgeleë plek in Australië reis of tuinmaak en deur 'n springmier gesteek word, moet u let op tekens van anafilaktiese skok. Indien nodig, soek mediese hulp so gou as moontlik.

Hierdie artikel is laas opgedateer op


Plaagbestryding in Tenterfield

Miere is insekte wat die meeste plekke op die planeet behalwe die Antarktika suksesvol gekoloniseer het. Daar word beraam dat hulle soveel as 15 tot 20% van die biomassa van alle landdiere uitmaak.

Miere woon in kolonies en is sosiale insekte, met 'n hiërargie en kastestelsel. Die kolonies kan wissel van klein tot enorm, met miljoene individue. Die kastestelsel is dieselfde as baie sosiale insekte, met 'n koningin bo en verskillende lede van die kolonie wat ander funksies vervul.

Werkers maak die nes skoon en onderhou hulle, sowel as voer vir kos en sorg vir die kleintjies. Soldate beskerm die nes. Hul verdedigingsmeganismes wissel volgens spesie, sommige byt terwyl ander steek.

Op sekere tye van die jaar verskyn gevleuelde miere, mans sowel as wyfies, wat van die nes af vlieg om elders kolonies te begin. Die gevleuelde manlike mier word 'n hommeltuig genoem. Na paring sterf die hommeltuig. Die wyfie gooi haar vlerke neer en lê eiers en kyk na die eerste generasie wat die werkers sal word.

Werkers kan betreklik lang afstande op soek na voedsel aflê en hul paaie met feromone aandui. Wanneer 'n goeie voedselbron ontdek is, volg ander miere die feromoonroete van en na die nes. Dit is die rede waarom miere gewoonlik in kolomme sien beweeg.

Mierprobleme

Miere kan 'n oorlas in enige huis wees. 'N Stukkie lekkergoed wat op 'n tafel gelaat word, sal binnekort 'n spoor miere hê wat daarheen lei. Alhoewel miere houtafval en saagsels weggooi terwyl hulle hul neste skoonmaak, beskadig hulle nie klankhout nie. Enige skade aan hout is byna seker te wyte aan termiete en nie miere nie.

In dele van Australië het miere meer as 'n oorlas geword. Nadat hy in 2001 in Cairns ontdek is, het die Yellow Crazy-mier vinnig noordwaarts versprei en chaos veroorsaak waar dit ook al verskyn. In Edmonton sê een inwoner dat hy drie keer snags wakker geword het deur suur uit die miere wat sy oë seergemaak het. In sommige gebiede het inwoners opgegee om hul tuine te versorg, aangesien hulle self in die miere bedek is.

Dieselfde miere het die roofkoppopulasie op die Kerseilande nadelig beïnvloed en het gevolglik die soort plante wat in die omgewing groei, verander. Daar is 'n vrees dat 'n soortgelyke effek binnekort in die wild in Queensland gesien kan word. Die landbou in die streek word jaarliks ​​tot miljoene dollars beskadig, 'n bedrag wat na verwagting dramaties sal groei, tensy die miere beheer kan word. In een verslag is voorgestel dat die koste uiteindelik soveel as A $ 3 miljard kan beloop.

Die angel van die Jack Jumper mier (Myrmecia pilosula) kan vir sensitiewe mense noodlottig wees en 'n anti-gif is nou beskikbaar. Vier sterftes as gevolg van anafilakse veroorsaak deur Jack Jumper miersteke is tussen 1980 en 2000 uit Tasmanië gerapporteer. Dit word geklassifiseer as een van die gevaarlikste miere ter wêreld.

Spesie

Alhoewel daar meer as 1300 miersoorte in Australië is, is slegs 'n paar plae. Plaagspesies sluit die volgende in:

  • Argentynse miere (Linepithema nederig) - 'n klein spesie tussen 1,5 en 3 mm lank, ligbruin van kleur.
  • Kusbruin miere (Pheidole megacephala) - ligbruin van kleur, tussen 1,5 en 2,5 mm lank.
  • Farao miere (Monomorium pharaonis) - veranderlik in kleur van geelbruin tot donkerbruin. 1,5 tot 2 mm lank.
  • Reukagtige miere (Tapinoom sittend) - 'n ander klein spesie tussen 2 en 3 mm, wat soos sy naam aandui, 'n galsterige reuk gee as dit verpletter word.
  • Timmermansmiere (Camponotus spesie) - 'n groter spesie van 7 tot 12 mm lank en veranderlik van kleur.
  • Vleismiere (Iridomyrmex purpureus) - 'n nog groter rooi en swart spesie tot 15mm lank.
  • Bulhond miere (Myrmecia spesie) - 'n aggressiewe mier wat 20 mm lank, rooi of swart van kleur kan wees en lang kake het. Dit is hoofsaaklik tuinplae wat herhaaldelik kan steek.
  • Jack Jumper miere (Myrmecia pilosula) - 'n nabye familielid van die Bull Dog-mier, hierdie 14 mm lange miere is swart met oranje kake en pote. Hulle staan ​​ook bekend as Skipper miere of Hopper miere. Hulle is 'n gevaarlike mier wat elke paar jaar verantwoordelik is vir sterftes as gevolg van anafilaktiese skok wat deur hul angel veroorsaak word.
  • Vuur miere (Solenopsis spesie) - 'n klein spesie, ongeveer 6 mm lank, wat normaalweg 'n hoop in die tuin sal bou, maar moontlik 'n huis binnedring. As hulle versteur word, steek hulle aggressief.
  • Yellow Crazy miere (Anoplolepis gracilipes) - slegs ongeveer 5 mm lank, maar gelys in die top-100 slegste indringerspesies van enige plant of dier ter wêreld. Hierdie miere steek nie, maar hulle kan mieresuur spuit.

Beheer

Die eerste stap in die bestryding van miere is om hul nes te vind, wat nie altyd maklik is nie. Bespuiting van individue of selfs mierlyne sal die kolonie, waar duisende ander beskikbaar is om hul plek in te neem, nie benadeel nie.

Dit is belangrik om die spesie te identifiseer wat uitgeroei moet word. Enkele koninginkolonies is makliker om te vernietig as dié met meer as een koningin. Onvolledige uitwissing van 'n kolonie met meer as een koningin kan veroorsaak dat die oorlewendes die oorspronklike terrein verlaat en in verskeie kolonies verdeel.

In die tuin of tuin kan kolonies klein heuwels bou of langs of onder rotse nesmaak. Buitendag is hul neste altyd ondergronds, so volg die miere. Selfs as die ingang na die nes klein is, kan soldaatmiere normaalweg buite gesien word. As 'n nes in die grond gevind word, kan dit met verskillende soorte insekdoders behandel word, soos 'n Pyrethoid- of Bifenthrin-vloeistof. Die insekdoders word in die nesgebied gepomp, dikwels onder druk.

Mure kan binnenshuis hul nes in mure, onder fondamente of tussen bakstene bou. Aas word gewoonlik gebruik teen 'n binnenshuise mierindringing, in houers geplaas om die risiko vir kinders en troeteldiere te voorkom. Soos termiete, is miere trofallaksies, sodat die werkers die insekdoder aas weer na die nes sal neem en dit onder die ander miere sal deel, wat sal lei tot die dood van die kolonie.

Die aas sal die miere normaalweg binne ongeveer drie dae doodmaak. Dit moet naby of op die mierlope geplaas word.


Beste algehele: Terro T300B Liquid Ant Bait Ant Killer

As u 'n manier om van lastige huishoudelike miere ontslae te raak, wil hê, sê TERRO T300 Liquid Ant Baits hul oplossing. Gemaak met Borax en ander bestanddele, dit is vooraf ingevul en maklik om te gebruik: u sny die bokant van elke aas eenvoudig af met 'n skêr en plaas dit op 'n plek waar u baie miere gesien het. Die lokaas kom in sakke van ses en moet weggehou word van troeteldiere of klein kinders.

Dit is belangrik om daarop te let dat alhoewel mier lokaas oor die algemeen baie effektief is, dit tyd nodig het om die spysverteringstelsel van 'n mier in te meng, dat gebruikers aanvanklik selfs meer miere kan sien voordat genoeg van die aas weer na die kolonie terugkeer. Die vervaardiger sê dat die proses tot twee weke kan duur, en dit is belangrik om seker te maak dat hulle ook niks anders het om aan te smul nie. Die oorgrote meerderheid beoordelaars sê hierdie aas het hul mierprobleem drasties verminder of uitgeskakel, en hulle is mal daaroor dat daar geen reuk of gemors is om mee te doen nie. Sommige sê wel dat hul miere die aas geïgnoreer het, terwyl 'n paar ander sê dat die lokaas aanhoudend miere gelok het, maar nooit die aanslag stopgesit het nie.

"Nadat ons hierdie mieraas in ons kombuis en badkamer uitgesit het, het ons 'n byna onmiddellike toename in mierbedrywighede opgemerk. Moenie bekommerd wees nie - dit is wat veronderstel is om te gebeur. Ons het die meeste besoekers in die eerste paar dae gesien en daarna 'n bestendige stroom het meer as 'n week aangehou en uiteindelik in getal gedruip totdat twee miere nie meer sigbaar was nie. "-Sarah VanbuskirkProduktoetser


Professionele mierbestrydingsproses

Boererate vir mierbesmettings spreek dikwels nie die oorsaak van die probleem aan nie. As u u huis regtig vry van irriterende miere wil hê, kan u hulp kry van die kundiges in mierplaagbestryding in Perth.

Hulle sorg dat elke skeur en gleuf behandeling kry, en hulle soek die kolonies en sorg dat hulle heeltemal vernietig word. Die proses duur hoogstens 'n paar uur tot een dag. Op hierdie manier sal daar nie meer swart miere en so jou huis pla nie.

Professionele mierplaagbestryding in Perth sal u ook adviseer om toekomstige besmetting te voorkom. Bespreek vandag 'n afspraak met ons.

Dit is belangrik om die tipe miere te identifiseer om effektiewe mierplaagbestryding in Perth te gee en te voorkom dat 'n mierbesmetting verder verwoesting saai. Verskillende miere word geïdentifiseer volgens hul voorkeur kos, broeiplekke en gedrag.


Resultate / bespreking

Volgorde, samestelling en annotasie van die Atta cephalotes Genoom

Drie mans van 'n volwasse man Atta cephalotes kolonie in Gamboa, Panama, is versamel en opeenvolg met behulp van 454-gebaseerde pyrosekwestering [25] met beide fragmente en gepaarde-volgorde benaderings. 'N Totaal van 12 helgenoom-haelgeweerfragmentlopies is uitgevoer met behulp van die 454 FLX Titanium-platform, benewens twee volgorde van 'n 8 kbp-insetsel-gepaarde-biblioteek, en een lopie van 'n 20 kbp-in-gepaarde-biblioteek. Die samestelling van hierdie data het gelei tot 'n genoomvolgorde van 290 Mbp, soortgelyk aan die grootte van die 300 Mbp-genoom wat voorheen geskat is A. kefalote [30]. Die genoom is versprei oor 42 754 contigs met 'n gemiddelde lengte van 6 788 bp en 'n N50 van 14 240 bp (Tabel 1). Gekoppelde volgorde (8 kbp en 20 kbp insetsels) het 2.835 steiers gegenereer wat 317 Mbp bedek met 'n N50 steiergrootte van 5 154 504 bp. Die verskil tussen die grootte en die steiergrootte kan toegeskryf word aan die aantal herhalings wat in hierdie genoom voorkom (sien hieronder), wat lei tot 'n opgeblase samestellingsgrootte as gevolg van chimeriese aanlegte. Op grond van die totale hoeveelheid gegenereerde basispare en die voorspelde genoomgrootte, skat ons dat die dekking van die A. kefalote genoom is 18-20X.

Om die volledigheid van die A. kefalote genoomvolgorde, het ons drie ontledings uitgevoer. Eerstens het ons die vergelyk A. kefalote genoomaantekening teen 'n stel kern-eukariotiese gene met behulp van CEGMA [31], en gevind dat 234 uit 248 kernproteïene (94%) teenwoordig en volledig was, terwyl 243 (98%) teenwoordig was en gedeeltelik voorgestel is. Tweedens het ons die sitoplasmiese ribosomale proteïene (CRP's) in die A. kefalote genoom en 'n totaal van 89 gene geïdentifiseer (teks S1). Dit kodeer die volledige aanvulling van 79 CRP's wat bekend is by diere, waarvan nege deur gen duplikate (RpL11, RpL14, RpS2, RpS3, RpS7, RpS13, RpS19, RpS28) of drievoud (RpL22) voorgestel word. Die aanwesigheid van 'n volledige stel van hierdie talle gene, wat wyd versprei word deur die genoom, het die hoë gehalte van die A. kefalote genoomvolgorde (teks S2). Uiteindelik het ons gevind dat die genoom van A. kefalote bevat 66 van die 67 bekende oksidatiewe fosforilering (OXPHOS) kerngene in insekte (teks S3). Die enigste OXPHOS-geen ontbreek, cox7a, het ons gevind dat ook in die twee miere vermis word Camponotus floridanus en Harpegnathos souteraar en die heuningby Apis mellifera. Die teenwoordigheid van hierdie geen in die perdewesp Nasonia vitripennis (saam met ander holometaboliese insekte), dui op 'n Hymenoptera-spesifieke verlies eerder as 'n gebrek aan dekking van die genoom vir A. kefalote.

Ons het ook 'n aantekening vir die A. kefalote genoom met behulp van 'n gekombineerde benadering van elektronies gegenereerde aantekeninge, gevolg deur handmatige hersiening en samestelling van 'n subset van geenmodelle. Expressed Sequence Tags (ESTs) wat gegenereer word uit 'n poel werkers wat bestaan ​​uit verskillende ouderdomme en kaste uit 'n kolonie wat deur laboratoriums onderhou word A. kefalote is gebruik in samewerking met die MAKER [32] outomatiese annotasiepyplyn om 'n aanvanklike genoomaantekening te genereer. Hierdie elektronies gegenereerde aantekeningstel (OGS1.1) bevat 'n totaal van 18 153 geenmodelle wat 18 177 transkripsies kodeer (sien Materiale en metodes), waarvan 7 002 bevestiging van die EST-splitsplek gehad het en 7224 ten minste gedeeltelik EST-oorvleueling gehad het. Die MAKER-geproduseerde geenaantekeninge is gebruik vir verdere stroomaf hersiening en handmatige kurering van meer as 500 gene oor 16 geenkategorieë (Tabel S1). Belangrike bevindings uit hierdie aantekening word hieronder uitgelig, met bykomende besonderhede van ons volledige analise wat beskryf word in Teks S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S11, S12, S13, S14, S15, S16 , S17, S18, S19, S20).

Benewens die A. kefalote genoomvolgorde, het ons ook 'n volledige en sirkelvormige mitochondriale genoom van 18-20X herwin, wat sterk hele sekwensidentiteit getoon het aan die mitochondriale genoomvolgorde wat gerapporteer is vir die eensame wesp Diadegma semiclausum [33]. 'N Sintetiese analise van die voorspelde gene op die A. kefalote mitochondriale genoom het byna identiese geenorde getoon met die van A. mellifera [34] (Teks S4).

Herhalende DNA

Die A. kefalote vergadering bevat 80 Mbp herhalende elemente, wat 25% van die voorspelde samestelling uitmaak (Tabel S2). Die meeste hiervan is afwisselende herhalings, wat 70 Mbp (21%) uitmaak. Baie van hierdie herhalings is transponeerbare elemente (TE's), met DNA-TE's wat die meeste voorkom en is verantwoordelik vir 14,3 Mbp (4,5%). 'N Groot aantal fragmente van die retroïed-elemente is ook geïdentifiseer, met Gypsy / DIRS1 en L2 / CR1 / Rex as die volopste. Die meerderheid afgewissel elemente (51,8 Mbp) was egter soortgelyk aan De novo voorspellings dat ons nie in 'n spesifieke gesin geklassifiseer kan word nie (Tabel S2). Verbeterings aan die samestelling, integrasie van bewyse vir herhalende aantekeninge en handmatige samestelling is nodig om vas te stel of hierdie elemente nuwe TE-families of komplekse neste van afwisselende herhalings voorstel.

Gegewe die verpligte verband tussen A. kefalote en sy swamkultivar, het ons die moontlikheid ondersoek dat die A. kefalote genoom kan transponeerbare elemente bevat wat algemeen in swamme voorkom. Dit is gedoen deur die genoom weer te ontleed met behulp van 'n TE-biblioteek wat geoptimaliseer is vir die opsporing van Fungi en Viridiplantae. Ons het geen bewyse gevind vir enige hoë telling of vollengte retroïed- of DNA-TE's van een van hierdie taksa wat in die A. kefalote genoom.

Ons skat dat 25% van A. kefalote samestelling bevat herhalende elemente kan dubbelsinnig wees omdat ons vergadering strek oor 317 Mbp en die geskatte genoomgrootte vir A. kefalote is 300 Mbp [30]. Hierdie voorspellings is egter meer soortgelyk aan ander miersoorte [27] en N. vitripennis [35] as aan A. mellifera [28], wat nie die meeste retroïedelemente en ander transponeerbare elemente (TE) het nie A. kefalote.

Globale samestellingsanalise

Eukariotiese genome kan verstaan ​​word vanuit die perspektief van hul nukleotiedtopografie, veral met betrekking tot hul GC-inhoud. Vorige werk het getoon dat genome van diere nie eenvormig is nie, maar bestaan ​​uit samestellende domeine, insluitend homogene en nie-homogene stukkies DNA met wisselende GC-samestelling [36]. 'N Globale samestellingsanalise is gedoen vir A. kefalote en die samestellingsverdeling is vergelyk met dié van ander insekgenome, soos beskryf in Teks S5. Hierdie ontleding het dit aan die lig gebring A. kefalote het 'n samestellingsverdeling soortgelyk aan ander diergenome, met 'n oorvloed kort domeinreekse en min lang domeinreekse. A. kefalote het ook die grootste aantal lang GC-ryke domeinreekse in vergelyking met ander insekgenome, met meer as ses keer die aantal lang GC-ryk domeinreekse as die N. vitripennis genoom. Wanneer gene gekarteer word aan samestellende domeine in die A. kefalote genoom, vind ons dat hulle eenvormig versprei is oor die hele genoom, in teenstelling met N. vitripennis en A. mellifera, wat gene het wat in meer GC-arm streke van hul genome voorkom.

DNA-metilering

Die metilering van gene is gerapporteer vir ander hymenopterans, insluitend A. mellifera [37] en N. vitripennis [35]. By insekte word gedink dat hierdie proses bydra tot geen-stilte [37], maar onlangse verslae dui op 'n positiewe korrelasie tussen DNA-metilering en geenuitdrukking [38], [39]. Daar word vermoed dat DNA-metilering drie gene behels: dnmt1, dnmt2, en dnmt3 [40], hoewel die presiese rol van dnmt2 bly onopgelos. Ons het al drie gene gevind as enkele eksemplare in A. kefalote, wat soortgelyk is aan die ander miere [27], maar in teenstelling met A. mellifera en N. vitripennis waar dnmt1 het onderskeidelik uitgebrei na twee en drie eksemplare [35] (teks S6). Dnmt3 is bekend dat hy betrokke is by die ontwikkeling van kaste in A. mellifera [41], en die teenwoordigheid van hierdie geen in A. kefalote kan dus 'n soortgelyke rol aandui.

RNA-interferensie is 'n meganisme waardeur die uitdrukking van RNA-transkripsies gemoduleer word [42]. Ons het 'n totaal van 29 verskillende RNAi-verwante gene geannoteer A. kefalote, insluitend die meeste gene wat betrokke is by die mikroRNA-baan, die klein interfererende RNA-baan en die piwi-interaksie-RNA-baan (teks S7). Alle aangetoonde RNAi-gene is as enkele kopieë gevind, behalwe vir twee kopieë van die geen lui. Een daarvan bevat drie dubbelstrengs RNA-bindingsdomeine wat kenmerkend is van lui in D. melanogaster [43], terwyl die ander slegs twee bevat. Dit is nie bekend watter rol hierdie tweede rol speel nie lui-agtige geen speel in A. kefalote en toekomstige werk is nodig om die rol daarvan af te lei.

Die insulienweg

Die sein vir insulien is 'n baie behoue ​​stelsel in insekte wat 'n sleutelrol speel in baie prosesse, insluitend metabolisme, voortplanting, groei en veroudering [44]. 'N Analise van die insulien - seinstelsel in A. kefalote onthul dat dit al die kerngenes het wat bekend is om aan hierdie roete deel te neem (teks S8). Een van die kenmerke van A. kefalote biologie is die komplekse kaste-stelsel op grootte, en hoewel feitlik niks bekend is oor die genetiese basis van kaste-ontwikkeling by hierdie mier nie, word daar tans gedink dat dit intrinsiek gekoppel is aan die versorging van die broei en die hoeveelheid voedingstowwe wat aan ontwikkelende larwes gevoer word [1 ]. Gegewe die belangrikheid van die insulien sein stelsel in voeding, is dit waarskynlik dat hierdie weg betrokke is by die kaste differensiasie in A. kefalote, soos getoon vir A. mellifera [45].

Geel en Major Royal Jelly Proteïene

Die geel / belangrikste koninklike jellie-proteïene word deur 'n belangrike klas gene gekodeer A. mellifera dit word beskou as 'n integrale deel van baie belangrike aspekte van eusosiale gedrag [46]. Lede van hierdie gene is byvoorbeeld betrokke by die ontwikkeling van kaste en geslagsbepaling. 'N Analise van hierdie geenfamilie in A. kefalote 'n totaal van 21 gene aan die lig gebring, waarvan 13 tot die geel gene behoort en 8 waarvan die hoofkwale-jellie-proteïene (MRJP) kodeer (teks S9). Oor die algemeen vertoon die geel gene een-tot-een ortologie met geel gene in ander insekte soos Drosophila melanogaster en N. vitripennis. Met agt lede in die MRJP-subfamilie, wat beperk is tot Hymenoptera, is die aantal MRJP-gene in A. kefalote is soortgelyk aan die getal wat gerapporteer is vir ander Hymenoptera [35], [46]. Vyf van die agt gene in A. kefalote is vermeende pseudogene. Dit kan aandui dat 'n groot aantal MRJP's 'n voorvaderlike kenmerk kan wees en dit Atta is besig om hierdie gene te verloor. Die verlies aan MRJP's kan 'n algemene tema wees onder miere, soos die onlangs genoemde genoomreekse vir C. floridanus en H. souteraar slegs onderskeidelik een en twee MRJP-gene geopenbaar [27].

Vleuel polifenisme

Vleuel-polifenisme is 'n universele kenmerk van miere wat bygedra het tot hul evolusionêre sukses [1]. Die genetiese netwerk wat onderliggend is aan vleuel-polifenisme by miere, reageer op omgewingsaanwysings sodat hierdie netwerk normaalweg uitgedruk word in gevleuelde koninginne en mans, maar op spesifieke punte onder vleuelose werkers onderbreek word [47]. Ons voorspel dus dat die differensiële uitdrukking van hierdie netwerk tussen koninginne en werkers gereguleer kan word deur epigenetiese meganismes soos getoon in heuningbye [41]. In A. mellifera, ontwikkelings- en kastespesifieke gene het 'n duidelike DNA-metileringshandtekening (hoë-CpG-dinukleotiedinhoud) relatief tot ander gene in die genoom [48]. Omdat A. kefalote meer werkerafgietsels het as ander miersoorte [23] (Figuur 1C), voorspel ons dat die DNA-metileringshandtekening van gene onderliggend aan vleuel-polifenisme ook onderskeidend sal wees in vergelyking met ander gene in sy genoom. Om hierdie voorspelling te toets, het ons die reekssamestelling van vlerkontwikkelingsgene in geanaliseer A. kefalote, en gevind dat hulle 'n hoër CpG-dinukleotiedinhoud vertoon as die res van die gene in die genoom (teks S10). Vorige eksperimente het getoon dat gene met 'n hoë-CpG dinukleotiedinhoud in verskillende weefsels of verskillende ontwikkelingsfases differensieel gemetileer kan word [49]. Daarom kan DNA-metilering die kaste-spesifieke uitdrukking van gene wat onderliggend is aan vleuel-polifenisme, vergemaklik A. kefalote. Dit kan 'n algemene kenmerk wees van gene wat onderliggend is aan polifenisme.

Desaturases

'N Belangrike aspek van die eusosiale leefstyl is kommunikasie tussen kolonielede, spesifiek om te onderskei tussen individue wat tot dieselfde kolonie behoort en dié wat nie. Nestmaatherkenning in baie miere word bemiddel deur kutikulêre koolwaterstowwe (CHC's) [50], en byna 1 000 van hierdie verbindings is beskryf. In miere behels CHC-biosintese Δ9 / Δ11 desaturases, waarvan bekend is dat dit alkeenbestanddele van CHC-profiele produseer [51]. Ons het die Δ9 desaturases in die genoom van geanaliseer A. kefalote en nege gene opgespoor wat gelokaliseer is tot 'n 200 kbp-rek op 'n enkele steier, benewens vier ander Δ9-desaturase-gene op ander steiers (Teks S11). Daarenteen is die sewe gene wat in D. melanogaster is wyer versprei oor een chromosoom. Die aantal Δ9 desaturase gene in A. kefalote is soortgelyk aan die 9 en 16 wat in A. mellifera en N. vitripennis, onderskeidelik. 'N Filogenetiese ontleding van hierdie gene ondersteun hul verdeling in vyf klades, met agt Δ9 desaturase-gene wat in 'n enkele klade val, wat daarop dui dat 'n uitbreiding van hierdie gene moontlik verband hou met 'n verhoogde vraag na chemiese seinveranderlikhede tydens mier-evolusie (teks S11). Interessant genoeg ondersteun die filogenie ook 'n uitbreiding in hierdie tipe Δ9 desaturase gene binne N. vitripennis maar nie in nie A. mellifera.

Immuunrespons

Alle insekte het 'n ingebore immuunbeskerming om potensiële patogene te hanteer [52] en A. kefalote is geen uitsondering nie, met 'n totaal van 84 geannoteerde gene wat betrokke is by hierdie reaksie (Teks S12). Dit sluit in die ongeskonde immuun seinweë Tol, Imd, Jak / Stat en JNK. In vergelyking met eensame insekte soos D. melanogaster en N. vitripennis, A. kefalote het minder immuunresponsgene en lyk beter soos wat bekend is vir die eusosiale A. mellifera [53]. Die teenwoordigheid van ander verdediging in A. kefalote, soos antibiotika geproduseer deur metapleurale kliere [54] - [56], kan die tekort aan immuungene verantwoordelik wees. Verder kan sosiale gedragskwessies ook deelneem aan die immuunrespons, soos voorgestel A. mellifera [53].

Ortologie-analise

'N Stel gedeelde ortoloë is bepaal onder A. kefalote, A. mellifera, N. vitripennis, en D. melanogaster (Figuur 2). Altesaam 5 577 ortoloë is bewaar gevind in al vier insekgenome, met 'n bykomende 1 363 ortoloë wat in die drie hymenoptera-genome bewaar is. 'N Verdere 599 ortoloë is bewaar tussen A. kefalote en A. mellifera, wat miskien dui op gene wat spesifiek is vir 'n eusosiale leefstyl. Ons het ook 9 361 proteïene gevind wat uniek is aan A. kefalote, wat meer as die helfte van sy voorspelde proteoom verteenwoordig. Hierdie proteïene sluit waarskynlik die spesifieke in vir miere of vir A. kefalote.

Daarna het ons die proteïene ontleed waaraan spesifiek bevind is A. kefalote en bepaal die terme Gene Ontology (GO) [57] wat verryk is in hierdie proteïene, relatief tot die res van die genoom (Tabel S3). Ons het baie GO-terme gevind wat die biologie van A. kefalote en miere in die algemeen. Ons vind byvoorbeeld proteïene met GO-terme wat die belangrikheid van kommunikasie weerspieël. Dit sluit proteïene in wat verband hou met olfaktoriese reseptoraktiwiteit, reukbindingsfunksie, sintuiglike waarneming, neurologiese ontwikkeling, lokalisering by die sinaps en funksies betrokke by ligand-gated en ander membraankanale.

Genvergelykings binne Hymenopteran Genomes

Om op Hymenoptera evolusie te konsentreer, het ons die A. kefalote genoom vir 4 ander hymenopterans, insluitend die miere C. floridanus en H. souteraar, die heuningby A. mellifera, en die eensame parasitiese juweelwesp N. vitripennis. Ons het die eukariotiese trosse van ortologiese groepe (KOG) ontologie [58] gebruik om die voorspelde proteïene uit al hierdie genome aan te teken en het 'n verrykingsanalise gedoen deur die KOG's van die sosiale insekte te vergelyk. A. kefalote, C. floridanus, H. souteraar, en A. mellifera teen die KOG's van die nie-sosiale N. vitripennis soos getoon in Tabel S4.

'N Gedetailleerde analise van KOG's in elke kategorie wat oor- en onderverteenwoordig is, is baie suggestief A. kefalote biologie (Tabel S5). Een van die KOG's wat die meeste oorverteenwoordig is A. kefalote bevat die 69 eksemplare van die RhoA GTPase-effektor diaphanous (KOG1924). Daarenteen het al die ander hymenoptera-genome aansienlik minder kopieë van hierdie geen. RhoA GTPase diaphanous is bekend dat hy betrokke is by aktin-sitoskeletorganisasie en is noodsaaklik vir alle aktien-gemedieerde gebeure [59]. Die groot aantal van hierdie gene in A. kefalote kan verband hou met die uitgebreide sitoskeletale veranderinge wat tydens kastdifferensiasie voorkom. Een van hierdie gene (ACEP_00016791) is gevind dat hoë enkelnukleotied polimorfisme (SNP's) vertoon (teks S13). Aangesien gene betrokke is by die ontwikkeling van kaste by ander sosiale insekte soos A. mellifera ook hoë SNP's het [60], [61], dit kan aandui dat hierdie geen belangrik is vir kastebepaling in A. kefalote. A. kefalote is ook beduidend oorverteenwoordig in die doseringskompensasie-komplekse subeenheid (KOG0921), die homeobox-transkripsiefaktor SIP1 (KOG3623), die muskarienasetielcholienreseptor (KOG4220), die kadhedrien EGF LAG-sewe-pass GTP-tipe reseptor (KOG4289) en die kalsium-geaktiveerde kaliumkanaal slowpoke (KOG1420), relatief tot N. vitripennis. Daar is by baie van hierdie gene betrokke geraak D. melanogaster larwale ontwikkeling, spesifiek tydens senuweestelselvorming [62], [63]. As gevolg hiervan is 'n oorverteenwoordiging van hierdie gene in A. kefalote relatief tot N. vitripennis kan dui op hul assosiasie met 'n eusosiale lewenstyl, en veral kaste- en subkaste-differensiasie.

Gene wat gevind is as onderverteenwoordig in A. kefalote relatief tot N. vitripennis sluit kernhistoongene, nukleosoom-bindende faktorgene, serienprotease trypsins en sitochroom P450s in (tabel S5). Hierdie bevindings is bevestig deur 'n domein-gebaseerde vergelyking tussen A. kefalote en alle ander insekte opeenvolgorde (teks S14). Een van die KOG's wat die meeste onderverteenwoordig is, is trypsien, 'n serienprotease wat gebruik word in die afbreek van proteïene in hul aminosuurbestanddele. Trypsins in N. vitripennis is bekend dat dit deel uitmaak van die gifskemerkelkie wat in die gasheer ingespuit word, wat nekrotisering help en die proses van aminosuurverwerwing vir die ontwikkeling van larwes [35], [64] begin. In teenstelling met die proteïenryke dieet van N. vitripennis, A. kefalote voed op gongilidia wat deur hul swam geproduseer word, wat 'n skakel na 'n koolhidraatryke dieet (60% van die mengsel) [65] verteenwoordig. Hierdie verskille in dieet kan die ondervoorstelling van trypsine in verklaar A. kefalote, aangesien tripsien waarskynlik nie die primêre meganisme is om voedingsstowwe te verteer wat uit die swamkultivar verkry word nie. Ons analise het ook 'n vermindering van trypsiengene in die ander sosiale insekte getoon N. vitripennis, en dit kan ook hul diëte weerspieël. Byvoorbeeld, heuningdou is 'n belangrike onderdeel van die dieet van C. floridanus en bevat hoofsaaklik suikers [1], terwyl die heuning / stuifmeel dieet van A. mellifera bestaan ​​hoofsaaklik uit koolhidrate, lipiede, koolhidrate, vitamiene en sommige proteïene [66]. Aangesien hierdie ondervoorstelling van trypsien konsekwent is in sosiale insekte in vergelyking met ander insekvolgorde (tabel S5, teks S14), kan hierdie vermindering die spesifieke dieetkenmerke van hierdie insekte weerspieël, of dit kan dui op die verlies van hierdie gene oor eusosiale insekte.

Behalwe vir trypsien, is bevind dat sitochroom P450's in albei onderverteenwoordig is A. kefalote en A. mellifera, relatief tot N. vitripennis, met vermindering in beide CYP3- en CYP4-tipe P450's (Tabel S5). P450's in insekte is belangrike ensieme waarvan bekend is dat hulle betrokke is by 'n wye verskeidenheid metaboliese aktiwiteite, insluitend xenobiotiese agteruitgang, en feromoonmetabolisme [67]. Ons het altesaam 52 en 62 P450's geïdentifiseer A. kefalote en A. mellifera, onderskeidelik, wat soortgelyk is aan die lae getalle wat gerapporteer word vir 'n ander insek, die liggaamsluis Pediculus humanus [29]. Hierdie waardes verteenwoordig 'n paar van die kleinste hoeveelhede P450's wat vir enige insekgenoom aangemeld word, en kan die minimum aantal P450's wat insekte benodig om te oorleef, verteenwoordig. Vergelyking van die A. kefalote P450's teen dié van A. mellifera en P. humanus reveals that while there are some shared P450s, many are specific to each insect (15).

In A. mellifera, the paucity of P450s is thought to be associated with the evolutionary underpinnings of its eusocial lifestyle [68], although an enrichment of P450s in the ants C. floridanus en H. saltator [27] would seem to contradict this prediction. It is therefore unclear why A. cephalotes has a small number of P450s relative to other ants, and future work will be necessary to provide insight into this apparent discrepancy. A SNP analysis of the P450 genes in A. cephalotes did reveal that one of these, ACEP_00016463, has 20 SNPs/kbp (Text S13). Since P450s are known to undergo accelerated duplication and divergence [67], the high number of SNPs in this particular P450 may reflect positive selection for new functions.

Comparative Metabolic Reconstruction Analysis

Given the tight obligate association that A. cephalotes has with its fungal mutualist, one might predict that it acquires amino acids from its fungus in a manner similar to that of the pea aphid Acyrthosiphon pisum, which obtains amino acids from its bacterial symbionts [28]. To test this, we performed a metabolic reconstruction analysis using the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) [69]. A. cephalotes contains a nearly identical set of amino acid biosynthesis genes as A. mellifera, C. floridanus, H. saltator, en N. vitripennis, all of which are incapable of synthesizing histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, and valine de novo. The only exception is arginine, and only A. cephalotes was found to lack the genes necessary for its biosynthesis (Figure 3). Arginine, which is produced through the conversion of citrulline and aspartate [70], [71], is predicted to be synthesized at levels too low to support growth in insects [72].


Kyk die video: Groene smurrie in mijn oren! Femke Meines


Vorige Artikel

Syngonium - Araceae - Syngonium-verbouing en versorging van plante

Volgende Artikel

Hoe om 'n suurlemoenkomkommer te kweek