Evolution of fatty acid taste in drosophilids.
Evolution of fatty acid taste in drosophilids.
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DOI：
10.1016/j.celrep.2023.113297
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发表时间：
2023-10-31
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影响因子：
8.8
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中科院分区：
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作者：
对相关但生态上不同的物种进行比较研究，可以揭示神经系统是如何进化来驱动特别适合某些环境的行为的。黑腹果蝇是一种多面手，以大多数过熟的水果为食和产卵。巴戟天属植物是一种近亲种，是海巴戟果的专属植物，富含脂肪酸(FAs)。为了了解诺丽口味偏好的进化，我们研究了三种相关果蝇对诺丽相关FAs的行为和细胞反应。我们发现，糖和诺丽FAs的混合物在多面手物种中引起强烈的厌恶，但在D.sechellia中不引起强烈的厌恶。对味觉反应的调查显示，诺丽FA和物种的不同至少有两种机制--苦味神经元激活和甜味神经元抑制--与诺丽偏好的变化相关。黑腹盘藻的化学感受器突变分析预测，多个基因变化可以解释盘尾盘藻味觉偏好的进化。Dey等人。描述果蝇对诺丽酸味的进化，识别脂肪酸和物种在甜味和苦味感觉回路中的特定差异，这些差异与诺丽寄主专职物种和普通物种对诺丽酸的取食偏好不同有关。
Comparative studies of related but ecologically distinct species can reveal how the nervous system evolves to drive behaviors that are particularly suited to certain environments. Drosophila melanogaster is a generalist that feeds and oviposits on most overripe fruits. A sibling species, D. sechellia, is an obligate specialist of Morinda citrifolia (noni) fruit, which is rich in fatty acids (FAs). To understand evolution of noni taste preference, we characterized behavioral and cellular responses to noni-associated FAs in three related drosophilids. We find that mixtures of sugar and noni FAs evoke strong aversion in the generalist species but not in D. sechellia. Surveys of taste sensory responses reveal noni FA- and species-specific differences in at least two mechanisms—bitter neuron activation and sweet neuron inhibition–that correlate with shifts in noni preference. Chemoreceptor mutant analysis in D. melanogaster predicts that multiple genetic changes account for evolution of gustatory preference in D. sechellia. Dey et al. characterize evolution of noni acid taste in drosophilids, identifying fatty acid- and species-specific differences in sweet- and bitter-sensing circuits that correlate with differences in feeding preference for noni acids between noni host-specialist and generalist species.
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