《COMPARATIVE Cytogenetics》：Chromosomes of
Aganaspis daci (Weld, 1951) and a review of known karyotypes of the family Figitidae (Hymenoptera)
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本研究首次报道了重要害虫天敌——寄生蜂Aganaspis daci的染色体核型（n=9，2n=18），揭示了其巨大的中部着丝粒第一染色体特征，并通过对姬蜂科已知核型的回顾，探讨了染色体融合、异染色质变化等在寄生蜂核型进化中的作用，为基于细胞遗传学的生物防治应用研究提供了关键基础数据。
在昆虫的微观世界里，有一类被称为“寄生蜂”的隐秘杀手，它们将卵产在害虫体内，幼虫孵化后以宿主为食，是自然界中高效且环保的生物防治力量。其中，隶属于姬蜂科（Figitidae）的Aganaspis daci(Weld, 1951) 是一种专门寄生实蝇类害虫（如地中海实蝇Ceratitis capitata）的幼虫-蛹期内寄生蜂。随着全球贸易的发展，实蝇类害虫的传播对农业生产构成严重威胁，利用其天敌进行生物防治成为一种可持续的策略。A. daci近期在意大利首次被发现，显示出作为生物防治剂的巨大潜力。然而，尽管其应用前景广阔，科学家们对其最基本的遗传信息——染色体核型却一无所知。染色体是基因的载体，其数目、形态和结构的稳定性是物种遗传特性的基础，也是评估种群遗传多样性、探讨物种进化关系的关键。对于姬蜂科这类物种多样性极高（估计近24,000种）但已知核型数据极少的类群而言，获取每一个物种的染色体信息，都像是拼凑一幅巨大进化拼图的关键碎片。
为了填补这一知识空白，并为未来基于遗传信息的生物防治应用奠定基础，来自俄罗斯和意大利的研究团队合作，首次对A. daci进行了系统的细胞遗传学研究，描绘了其详细的染色体图谱，并结合已有数据，对姬蜂科的核型进化模式进行了探讨。这项研究发表在期刊《COMPARATIVE Cytogenetics》上。
研究人员采用了以下主要技术方法：
研究团队在意大利坎帕尼亚地区建立了A. daci的实验室种群，宿主为地中海实蝇。从寄生蜂的预蛹期个体中提取大脑神经节细胞制备染色体标本。核心实验技术包括：利用吉姆萨染色进行常规核型分析，并使用吖啶橙（acridine orange）进行荧光染色以评估染色体可能的差异荧光带型。通过显微镜成像和专业的核型分析软件（KaryoType version 2.0）对染色体的相对长度（RL）和着丝粒指数（CI）进行精确测量与分类。
研究结果
通过对来自2雄4雌共6只预蛹的52个中期板（32个单倍体，20个二倍体）进行分析，研究人员得出了以下结论：
染色体数目与核型特征
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染色体数目：A. daci的单倍体染色体数目为n=9，二倍体为2n=18，在所有观察样本中表现稳定。
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核型图谱：其单倍体核型包含9条染色体，其中第一条染色体为非常大的近中着丝粒染色体（CI = 47.08 ± 2.58），相对长度（RL）约占整个单倍体组的27%，是其他染色体的两倍多，成为该核型的显著标记。
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其他染色体形态：染色体2和3大小相近，但形态不同（2号为亚中着丝粒至亚端着丝粒，3号为端着丝粒）。中等大小的染色体（4-8号）中，4、5、8和9号为端着丝粒，其中9号最小。6号为近中着丝粒，7号为近中着丝粒至亚中着丝粒。
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核仁组织区（NOR）定位：在6号染色体的短臂上观察到一个明显的次级缢痕和小的端部随体，这通常与核仁组织区（NOR）相关，提示该区域是核糖体DNA（rDNA）的主要位点。
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荧光染色结果：使用吖啶橙染色后，所有染色体均呈现均匀荧光，未检测到明显的带型分化，表明所使用的制备技术很好地保持了染色体的天然结构，且未观察到异型区域或结构变异。
讨论与结论
本研究首次提供了Aganaspis daci的详细核型描述，揭示其具有n=9，并拥有一条异常巨大的近中着丝粒染色体。通过与姬蜂科其他已知物种（目前仅11种有核型数据）的比较分析，研究者对这类寄生蜂的核型进化提出了重要见解。
首先，姬蜂科的染色体数目（n）在5到11之间变动，其中最常见的n=10很可能是其亚科Eucoilinae乃至整个科的祖先染色体数目。因此，具有n=9的A. daci、Ganaspis xanthopoda和Leptopilina boulardi，以及具有n=5的Leptopilina clavipes的核型很可能是衍生状态。
关键的是，A. daci、G. xanthopoda和L. boulardi这三个亲缘关系较远的属的物种，其核型中都含有一条非常大的近中着丝粒染色体。这强烈暗示，这些物种可能独立发生了染色体融合事件，即原本n=10的核型中两条染色体融合成一条大染色体，从而导致n=9。这一推测在L. boulardi的染色体水平基因组组装结果中已得到证实。此外，核仁组织区（NOR）在不同姬蜂科物种中位置各异，也支持了这些融合事件是独立发生的观点。
除了染色体数目变化（非整倍性变化），染色体的结构重排也在核型演化中扮演角色。A. daci和L. boulardi具有相对较高比例的亚端着丝粒和端着丝粒染色体，结合L. boulardi较小的基因组尺寸，这可能反映了结构异染色质的缺失。类似的变化机制也见于其他膜翅目寄生蜂类群（如广肩小蜂科Eurytomidae和跳小蜂科Encyrtidae的某些属）。对多种Leptopilina物种的染色体水平基因组分析还表明，染色体倒位也参与了该属的核型进化。
综上所述，这项研究不仅填补了重要生物防治天敌A. daci的基础遗传数据空白，其更广泛的意义在于：它通过对有限物种的深入分析，初步勾勒出姬蜂科核型进化的可能路径——染色体融合、倒位以及结构异染色质量的变化共同驱动了该科丰富的染色体多样性。这些发现增进了我们对寄生性膜翅目昆虫染色体进化机制的理解。尽管目前尚未在姬蜂科中发现核型上截然不同的隐存种，但正如在瘿蜂科（Cynipidae）等其他类群中已观察到的那样，随着更多物种被研究，这种情况可能会改变。未来的细胞遗传学调查将继续为揭示这类重要寄生蜂的遗传结构提供宝贵见解，并可能为其大规模饲养和应用提供具有实际参考价值的信息。
