嗅觉细胞类型演化驱动的时间生态位分化

时间生态位分化使不同物种能够在不同时间利用同一资源，但其潜在机制尚不明确。我们发现，专食番木瓜（Morinda citrifolia，诺丽果）的果蝇果蝇（Drosophila sechellia）对毒性最高的成熟果实表现出狭窄的时间偏好，从而减少了在其他发育阶段可能遭受的竞争、寄生和微生物感染。化学分析表明，酮类化合物是成熟诺丽果的特征性气味。比较单细胞转录组图谱显示，D. sechellia 将一个幼虫期酮类受体 Or45a 的表达招募至一类成虫嗅觉神经元中。Or45a 的这一新生表达完全可归因于顺式调控变化，并足以赋予果蝇对成熟诺丽果的生理敏感性。重要的是，Or45a 是 D. sechellia 偏好成熟诺丽果所必需的；它与第二种酮类受体 Or85c/b 共同发挥冗余作用，而后者所在的神经元群体在 D. sechellia 中发生了扩增。我们的研究首次揭示了细胞类型演化与具有生态优势的时间生态位分化之间的直接联系。

时间生态位分化使不同物种能够在不同时间利用同一资源，但其潜在机制尚不明确。我们发现，专食诺丽果（Morinda citrifolia）的塞舌尔果蝇（Drosophila sechellia）对毒性最高的成熟果实表现出狭窄的时间偏好，从而减少了在其他发育阶段可能遭遇的竞争、寄生和微生物感染。化学分析表明，酮类是成熟诺丽果的特征性气味。比较单细胞转录组图谱显示，D. sechellia 在一类成虫嗅觉神经元中征用了一个幼虫期酮类受体 Or45a 的表达。Or45a 的这种新生表达完全可归因于顺式调控变化，并足以赋予果蝇对成熟诺丽果的生理敏感性。重要的是，Or45a 是 D. sechellia 偏好成熟诺丽果所必需的，并且与第二种酮类受体 Or85c/b 具有冗余作用；后者所在的神经元群体在 D. sechellia 中发生了扩增。我们的研究首次揭示了细胞类型演化与具有生态优势的时间生态位分化之间的联系。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.04.749392v1?rss=1

🏷️ 时间生态位分化 嗅觉受体演化 顺式调控变化 单细胞转录组 果蝇生态适应