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尋找昆蟲遷徙路可以通過花粉DNA

昆蟲的遷移是一種自然現(xiàn)象，重要的是它是未知的。事實上，它只是在一些象征物種中進行了深入研究，例如遷徙蝗蟲和帝王蝶。簡而言之，原因是研究這種行為的技術(shù)限制?，F(xiàn)在，在發(fā)表在分子生態(tài)資源雜志上的一項研究中，來自波蘭植物研究所和巴塞羅那自治大學(UAB)的生物學研究所(IBE：CSIC - Universitat Pompeu Fabra)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出來一種逃避這些限制的技術(shù)，因此可以輕松研究昆蟲的遷移運動：昆蟲運輸?shù)幕ǚ鄣腄NA元代碼分析。

昆蟲運輸?shù)幕ǚ鄣男NA-片段用作條形碼以鑒定他們之前訪問過的植物物種。這項由英國生態(tài)學會資助的研究表明，遷移昆蟲介導的橫貫大陸授粉是可能的，因此，相距很遠的各種植物可以混合。Metabarcoding是一種大規(guī)模DNA測序技術(shù)，可以追蹤昆蟲的遷移途徑，由于技術(shù)限制，這是一個未被充分研究的主題。

通過這種技術(shù)，小的DNA-片段可以識別花粉所屬的植物物種，類似于條形碼。通過了解檢測到的植物物種的地理分布，我們可以推斷昆蟲進食的地方，從而推斷其遷徙路線。

以前，通過捕獲標記 - 重新捕獲實驗或通過使用無線電跟蹤器的遙測來研究長距離遷移。然而，這兩種方法有很大的缺點：標記個體的重新捕獲率極低;至于遙測，考慮到發(fā)射機的重量和它們的短電池壽命，僅可以在短距離內(nèi)跟蹤zui大的昆蟲。另一種研究長距離遷移的方法涉及分析有機組織中存在的氫或碳同位素，因為它們提供了有關(guān)昆蟲出生地的信息。然而，同位素分析的分辨率很低，這種方法僅適用于在很遠的距離上遷移的昆蟲。

橫貫大陸授粉

這項研究的結(jié)果代表了從植物角度來看的一個重要發(fā)現(xiàn)，因為它*證明了遷徙昆蟲的橫貫授粉是可能的。在野生植物和栽培植物中都要考慮這一現(xiàn)象，因為它使來自非常遠的地方的植物能夠混合。

“我們希望這項技術(shù)開辟了一條新的研究路線，有助于澄清哪些昆蟲遷移，它們遵循哪條路線以及何時進行，因為我們?nèi)匀徊惶私饫ハx遷移對生態(tài)系統(tǒng)和疾病傳播的影響，” Gerard Talavera，該文章的共同作者，IBE和國家地理資源管理器的研究員。該項目由國家地理學會，英國生態(tài)學會，歐洲共同體和西班牙文化大學，InnovaciónyUniversidades資助。

告訴我你去過的花是什么，我會告訴你你來自哪里

當昆蟲以花為食時，花粉會沉積在它們的身體上，并可以長距離運輸。然而，使用光學和電子顯微鏡對花粉粒進行分類學分類在物種水平上通常是不可能的。此外，它需要大量的時間投入，并具有分類學方面的專業(yè)知識，這就是為什么這是一個不適合大規(guī)模研究的工具。

然而，正如該研究的作者之一和IBE的首-席研究員Roger Vila解釋的那樣，“新一代測序技術(shù)的發(fā)展使得可以對來自不同個體的花粉樣品中存在的遺傳物質(zhì)進行大規(guī)模測序。 “

這是元條形碼技術(shù)，其中從DNA的小區(qū)域識別物種，其執(zhí)行類似于條形碼的功能。研究人員使用變量編碼技術(shù)研究了47個移植彩繪女士蝴蝶(Vanessa cardui)的花粉，這些蝴蝶在春季被捕獲在西班牙地中海沿岸。目的是測試獲得的序列是否來自地方性非洲植物物種，并揭示這些蝴蝶的遷移回路。

分析顯示，有23種不同級別的157種植物的花粉;絕大多數(shù)人確實是非洲人，而不是歐洲人。這位彩繪女士zui近被證明是世界上遷徙時間zui長的蝴蝶物種，每年都會在熱帶非洲和歐洲之間(來回穿越撒哈拉沙漠)連續(xù)幾代旅行，雖然確切的路線仍然未知。