Increased complexity of mushroom body Kenyon cell subtypes in the brain is associated with behavioral evolution in hymenopteran insects

这一篇关于蜜蜂mushroom body中Kenyon cell的,通过和异社会大黄蜂Vespa mandarinia和蛱蝶蜂Campsomeris prismatica寄生蜂Ascogaster reticulata原始和植食性锯蝇Arge similis的比较来探究分析KC亚型的复杂性是否与其行为特征有关。

关于昆虫脑解剖图: 昆虫的大脑由几个区域组成,包括蘑菇体(MBs,一个高阶中心),视叶(OLs,视觉信息处理中心),触角叶(ALs,嗅觉和机械感觉信息处理中心)和食道下神经节(SOG,品尝和进食行为中心)。几个世纪前,杜雅尔丹报告说,社会性的膜翅目物种拥有大的MBs,引起人们对MBs在社会性发展中的作用的关注,从此。MBs是一个较高的大脑中心保守在几乎所有的节肢动物,包括昆虫,参与学习和记忆在广泛的昆虫物种。在果蝇中,遗传学研究表明,参与cAMP信号传导的一些基因优先在MBs中表达,并且这些基因的功能缺陷的突变体表现出受损的学习能力。此外,在一些昆虫物种,包括蜜蜂,MBs也参与感觉整合。 “Honeybee MBs are paired structures, each of which has two cup-shaped calyces. Somata of the MB intrinsic neurons, termed Kenyon Cells (KCs), are distributed to the outer surface and inside of the MB calyces. MB calyces are composed of KC dendrites. “ Large KC, middle KC and small KC (KC I type) 形态位置不同,参与的功能也不同(see DEGs)

在蜜蜂中,KC I有很多亚型。LKC里许多基因参与Ca2+信号传导,参与学习 记忆。sKC表达激素受体随工人分工变化;sKC和一些mKC活跃在从事觅食的工蜂中,表明它们在觅食飞行中视觉处理信息的作用。蜜蜂是目前已知唯一的有这样的亚型,可能它们有助于调节蜜蜂的高级行为。

method: 不同KC I的形态和Trp表达量不同;通过原位杂交可以判断KC的分化,分布在进化上的变化。

conclusion: ”Our findings suggest that the number of class I KC subtypes increased at least twice – first with the evolution of the parasitic lifestyle and then with the evolution of nidification.“