Vergelijking van genexpressie tussen bouwers en verzamelaars

Neem contact oposcar.xiao@wecistanche.comvoor meer informatie

Voordelen in verband met de taakverdeling (DOL) worden besproken als belangrijke drijvende krachten die grote overgangen in de evolutie bevorderen, zoals de evolutie van de eukaryote cel of meercellige organismenl. De evolutie van eusocialiteit wordt vaak beschouwd als de laatste van deze grote evolutionaire overgangen. Sociale insecten bieden het voordeel om 'overgangsfasen' te bestuderen, aangezien niet alle sociale insecten superorganismen zijn (dwz soorten waarin de arbeiders van een kolonie zich niet kunnen voortplanten en steriel zijn), wat zou kunnen worden beschouwd als een belangrijke evolutionaire overgang23. Sociale insecten worden ook gekenmerkt door DDL, namelijk tussen reproductieve en niet-reproducerende dieren binnen een insectenkolonie. In de sociale Hymenolotera, die mieren en sommige bijen en wespen omvat, evenals in de Blattodean termieten, reproduceren slechts één of enkele individuen binnen een kolonie (koninginnen en in termieten ook een koning), terwijl de grote meerderheid van de individuen van een kolonie , afzien van reproductie, althans tijdelijk, en taken van arbeiders of soldaten uitvoeren. Binnen de arbeiderskaste bestaat er nog meer DOL dat geassocieerd is met de leeftijd van de arbeiders (dwz leeftijdspolyethisme)*. Jonge werksters voeren taken uit binnen het nest, zoals de zorg voor het broed en de voortplanting, terwijl oudere werksters riskantere taken uitvoeren, zoals foerageren buiten het nest. Een dergelijke op leeftijd gebaseerde DOL wordt als adaptief beschouwd - 'omdat oudere personen over het algemeen een kortere levensverwachting hebben en dus een lagere reproductieve waarde (of het inclusieve fitnessequivalent ervan) dan jonge werknemers.

Klik hier om meer te weten

Nabije moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan taakverdeling zijn intensief bestudeerd in sociale Hymenoptera" 10. Vitellogeninen (Vgs) zijn naar voren gekomen als belangrijke regulatoren van DOL tussen koninginnen en arbeiders-15, evenals tussen arbeiders die verschillende taken uitvoeren 1617.cynomorium voordelenHet zijn opslageiwitten die bekend staan ​​om hun functie als dooierprecursoren tijdens oögenese bij vrouwelijke insectenl8. In het best bestudeerde sociale insect, de honingbij Apis mellifera, wordt de overgang van binnenverzorgende taken naar buiten foerageren bijvoorbeeld gekenmerkt door een verandering in de expressie van veel genen19. Fysiologisch is de leeftijdsgebonden overgang van borstvoeding naar foerageren geassocieerd met een verhoging van de hemolymfe juveniele hormoon (JH) titer? 20 en veroorzaakt door een afname van de circulerende Vg-niveaus1521-23. Belangrijk is dat bij honingbijen, die geen eieren produceren in aanwezigheid van de koningin, is aangetoond dat Vg een immunosenescentieremmende functie heeft2.

In vergelijking met bijen is er veel minder bekend over de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan DOL, en met name de taakverdeling onder werkers in termieten. Termieten (infraorde 'Isoptera, voorheen beschouwd als een onafhankelijke orde' zijn sociale kakkerlakken, een monofyletische lijn genesteld in de Blattodea die eusocialiteit ontwikkelde onafhankelijk van sociale Hymenoptera2526. Net als in de sociale Hymenoptera komt leeftijdspolyethisme vaak voor bij oudere werknemers die riskantere taken uitvoeren, zoals foerageren of defensie2728. Er is ook vastgesteld (i) dat Vgs een belangrijke rol spelen in DOL tussen termietenreproductieve dieren en werksters;2930, (ii) dat JH-titers en Vg-expressie positief geassocieerd zijn in termietenkoninginnen**, en (iii) dat koninginnen hebben aanzienlijk hogere JH-titers dan werksters. Termieten hebben drie Vg-kopieën die zijn opgereguleerd in koninginnen3637 en in Cryptotermes Secundus zijn deze drie Vg-kopieën tenminste lid van een gen-co-expressienetwerk dat het fenotype van de koningin kenmerkt (zie ook "Discussie")30.woestijn hyacintDeze resultaten leiden tot de hypothese dat Vgs en JH niet alleen ten grondslag liggen aan reproductieve DOL, maar ook de taakverdeling onder termietenwerkers reguleren, vergelijkbaar met sociale Hymenoptera.

We wilden testen of taakverdeling onder werkers in termieten geassocieerd is met dezelfde mechanismen die ten grondslag liggen aan taakverdeling in sociale Hymenoptera. Om dit te doen, kozen we een termietensoort waarvoor de taakverdeling onder arbeiders intensief is bestudeerd en het best beschreven kan worden, Macrotermes bellicosus Smeathman (Macrotermitinae)283839.M.bellicosus is een schimmelgroeiende termiet die grote heuvels bouwt en een complexe kolonie heeft structuur bestaande uit maximaal enkele miljoenen individuen verdeeld in vier steriele kasten: grote en kleine arbeiders, en grote en kleine soldaten.flavonoïde extractiemethode pdfDOL onder deze steriele kasten is intensief bestudeerd, vooral voor minderjarige werksters283839. Het zijn vrouwtjes en kunnen dus worden vergeleken met de koningin. Bovendien vormen ze de meerderheid van de individuen en hebben ze het meest uiteenlopende gedragsrepertoire. Jonge minderjarige werksters zorgen voor het broed en de koningin. Oude minderjarige arbeiders bouwen en foerageren. Dit laatste maakt het mogelijk om de oorzaken van taakverdeling van personen van vergelijkbare leeftijd te testen, waardoor het verwarrende effect van leeftijd versus taak wordt overwonnen, dat kan optreden in onderzoeken naar op leeftijd gebaseerde taakverdeling (dwz leeftijdspolyethisme). werknemers biedt een zeldzame kans om te testen of riskantere taken verband houden met minder investeringen in antiverouderingsmechanismen, ongeacht de intrinsieke leeftijd. Dit wordt verwacht door de levensgeschiedenistheorie, die voorspelt dat leeftijdsafhankelijke hogere extrinsieke sterfte door willekeurige oorzaken kan selecteren voor snellere intrinsieke veroudering (iesenescentie) geassocieerd met minder investeringen in anti-verouderingsmechanismen4,2. In M. bellicosus zijn alle minderjarige werknemers vrouwtjes; mannetjes ontwikkelen zich tot grote werkers, die binnen een kolonie totaal andere taken hebben en daarom in deze studie niet aan de orde komen.

Cistanche kan anti-aging

We hebben de hypothese getest dat bij minderjarige werkers (voor de eenvoud, hierna alleen werkers) verzamelaars (hierna, verzamelaars) in slechtere fysiologische omstandigheden verkeren dan degenen die binnenshuis bouwtaken uitvoeren (hierna, bouwers). We veronderstelden dus ook dat bouwers meer op koninginnen lijken in hun algemene genexpressieprofielen dan verzamelaars. Ten slotte hebben we getest of bouwers meer investeren in anti-verouderingsmechanismen dan verzamelaars, waarbij de laatste worden geconfronteerd met hogere leeftijdsspecifieke extrinsieke sterfterisico's.

Om deze hypothesen te testen, hebben we transcriptomen van hoofden plus thorax gegenereerd (voor rationele weefselkeuze, zie Methoden) van bouwers en verzamelaars. Na vergelijking van genexpressie tussen taken van werkers, vergeleken we hun expressieprofielen met die van koninginnen, die zijn gepubliceerd in een eerdere studie waarin leeftijds- en kastegerelateerde genexpressieverschillen in M. bellicosus werden onderzocht43. Om de fysiologische conditie verder te karakteriseren van werksters bepaalden en vergeleken we de aanwezigheid van oöcyten in bouwers en verzamelaars.flavonoïdenUrocyten zijn een van de drie celtypen in het vetlichaam van termieten; het zijn opslagcellen voor stikstofhoudende afvalstoffen45. De accumulatie van urocyten kan een indicator zijn van het 'onwelzijn bij termieten, hoewel hun rol complex lijkt te zijn (voor meer details, zie Discussie)t4-46. Onze studie werd aangevuld met endocriene metingen om te vergelijken of verzamelaars en bouwers verschillen in hemolymfe JH-titers.

Resultaten

Comparison of gene expression between builders and foragers. Using a total of 14 head/thorax transcriptomes (builders: N=7; foragers: N=7), we folund 939 differentially expressed genes (DEGs) between builders and foragers (for a full list of genes, see Supplementary Material).In builders,593 genes were signifi-cantly overexpressed (Supplementary Table S1). Amongthe 'builder genes, all three genes encoding termite Vgs were especially highly expressed (log2FC>2) (Aanvullende tabel S2). Ook opgereguleerd in de builders waren vijf antioxidantgenen: twee genen die coderen voor katalasen (Cat) en drie genen die coderen voor superoxide-dismutases (SOD) (2 × CuCn, 1 × MnFe-typen). De top verrijkt (GO-termen voor builders waren energiemetabolisme, specifiek ATP-metabolisme en glycolytisch proces, evenals translatie, ribosomale genen en genen gerelateerd aan eiwittransport (aanvullende tabel S3, aanvullende figuren S 1-S3).

Driehonderd zesenveertig genen werden significant tot overexpressie gebracht in verzamelaars (aanvullende tabel S4) maar er waren geen opvallende patronen zichtbaar. Foragers werden gekenmerkt door de volgende GO-termen: eiwitkinase-activiteit, heparinebinding, regulatie van transcriptie, RNA-metabolisme, eiwitfosforylering en DNA-polymerase-activiteit (aanvullende tabel S3, aanvullende figuren S 4- S6). Vergelijking van taakgerelateerde genenexpressie met 'koningingenen'. Om te testen of genen die zijn opgereguleerd in builders meer lijken op genen die sterk tot expressie worden gebracht in koninginnen, vergeleken we de huidige taakspecifieke expressieverschillen van arbeiders met de reeks genen die specifiek zijn opgereguleerd in M. bellicosus-koninginnen in vergelijking met koningen en arbeiders (koningin DEG, hierna )43.In totaal werden 713°C specifiek uitgedrukt als koningin43. Van de 593 genen die werden opgereguleerd in builders in vergelijking met verzamelaars, waren 108 (18,2 procent) DEG's koningin DEG's. Daarentegen overlappen van de 346 verzamelaarsgenen slechts 18 (5,2 procent) DEG's met koningin DEG's. Bouwers deelden dus significant meer genen met koninginnen dan verzamelaars （x²=24.15,df=1,p=8.94×10-7）. Onder de genen die werden gedeeld tussen bouwers en koninginnen waren de drie vg-genen (Fig. 1).

Aanwezigheid van oöcyten en JH-titers in bouwers en verzamelaars. Hoewel de steekproefomvang klein is, impliceert het screenen van bouwers en verzamelaars op de aanwezigheid van urocyten een taakeffect. Alle drie de verzamelaars hadden zichtbare urocyten, terwijl （slechts） 6 van de 14 bouwers ze hadden（contingentieanalyse∶ x²=3.24, P=0.072; Aanvullend

Discussie

Vitellogenine is een gemeenschappelijk kenmerk dat ten grondslag ligt aan de arbeidsverdeling tussen sociale insecten. Net als bij 24,4647, antsl7), ontdekten we een neerwaartse regulatie in de expressie van Vg-sociale Hymenoptera (bijv. honingbijgenen in foeragerende termietenwerkers in vergelijking met bouwers. Deze gemeenschappelijkheid van coöptatie van Vg om taakverdeling tussen werknemers over geslachten te reguleren, die meer dan 133 miljoen jaar van elkaar gescheiden zijn*@, is opvallend. We bestudeerden hoofd- en thoraxweefsels. Het zou dus verrassend kunnen lijken om een ​​Vg-signaal te detecteren, dat verband houdt met voortplanting. Toch is in de termiet C. Secundus minstens één van deze Vg-genen komt Neofem3 op vergelijkbare wijze tot expressie in alle lichaamsdelen (hoofd, thorax, buik) 2. Bovendien tonen recente resultaten aan dat hoofd- en thoraxweefsels zeer geschikt zijn om kenmerken van de levensgeschiedenis te bestuderen304, inclusief de expressie van alle drie de Vg-genen dat we ontdekten dat het bij bouwers werd opgereguleerd in vergelijking met verzamelaars.Vet lichaam, het belangrijkste weefsel waarvan bekend is dat het vitellogenine synthetiseert, komt ook voor in de thorax.

Moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de taakverdeling weerspiegelen de mechanismen die ten grondslag liggen aan de reproductieve taakverdeling. Even opvallend is het feit dat vitellogeninen ook kenmerkend zijn voor reproductieve DOL tussen koninginnen en werksters in sociale Hymenoptera en termieten, waarbij koninginnen worden gekenmerkt door hoge nutriënten3050. De ovariële grondplanhypothese en de herformulering ervan als reproductieve grondplanhypothese21,2452, stellen dat moleculair genetische modules die de reproductie in solitaire insecten reguleren, zijn gecoöpteerd tijdens sociale evolutie om aan reproductieve DOL ten grondslag te liggen. Werknemers weerspiegelen (fysiologisch) de foerageer- en broedzorgfase van vrouwtjes van niet-eusociale insecten, terwijl de koninginnen van sociale insecten fysiologisch equivalent zijn aan de zich voortplantende solitaire insecten. Dienovereenkomstig kan reproductieve DOL worden bereikt door een ontkoppeling en heterochrone verschuiving in de expressie van de overeenkomstige genetische modules die zijn afgeleid van solitaire voorouders. Er is ondersteuning voor deze hypothese in sociale Hymenoptera (bijv. 53-55), maar er is minder bekend over termieten. Een recent onderzoek naar de minder sociaal complexe termiet C. Secundus onthulde een netwerk van mede tot expressie gebrachte genen, de koningin centrale module (QCM), die koninginnen kenmerkt .hesperidine gebruiktBelangrijk is dat de QCM genen bevat van alle belangrijke routes waarvan bekend is dat ze levensgeschiedeniskenmerken reguleren, inclusief genen die zijn gekoppeld aan JH-signalering, de insuline/insuline-achtige groeifactorl (IIS) route en vruchtbaarheid. De QCM bevatte ook de orthologen van alle drie de Vgs die kenmerkend zijn voor M. bellicosus-koninginnen43 en waarvan we vonden dat ze opgereguleerd waren bij bouwers in vergelijking met verzamelaars. Dit ondersteunt onze conclusie dat taakverdeling mechanismen weerspiegelt die ten grondslag liggen aan reproductieve DOL. Dit geeft de eerste aanwijzingen dat de reproductieve grondplanhypothese ook geldig lijkt voor termieten.

Het foerageren sluit aan bij de verslechterende fysiologische omstandigheden. Zoals in andere onderzoeken naar sociale en solitaire insecten?6, lijkt foerageren bij M. bellicosus-werknemers geassocieerd te zijn met lage Vg-expressie en slechte fysiologische omstandigheden (aangegeven door de aanwezigheid van eicellen), hoewel de steekproefomvang klein is voor de laatste , waarvoor verdere studies nodig zijn. Daarentegen werden builders gekenmerkt door GO-termen die duiden op eiwitsynthese en een hoog energiemetabolisme, inclusief glycolytische processen.

De rol van astrocyten in termieten lijkt complex en nacht verschilt tussen soorten*5. In de termiet Reticulitermes speratus zijn astrocyten beschreven als een reservoir van stikstof in de vorm van urinezuur, die geacht worden bij te dragen aan het overleven van termieten door te functioneren als antioxidanten. Bij Macrotermes-soorten, waaronder M bellicosus, is het optreden van witachtige urocyten (als uraat of urinezuur) in verband gebracht met stress of ouderdom8840 Aangezien de onderzochte werknemers van vergelijkbare leeftijd waren, is het onwaarschijnlijk dat leeftijd het verschil in de aanwezigheid van urocyten verklaart. Verdere ondersteuning voor een associatie met stress, althans bij sommige soorten, komt van C. secundus. Eigen studies die termieten individuen gedurende langere perioden volgden, toonden aan dat individuen van alle kasten eicellen kunnen krijgen tijdens stressvolle omstandigheden, zoals een plaag met mijten of slechte voedselkwaliteit. Meer studies zijn nodig om de rol van urocyten in termieten te begrijpen.

In tegenstelling tot sociale Hymenoptera hebben we bij M. bellicosus echter geen verschillen in JH-titers gevonden tussen verzamelaars en bouwers, maar de steekproefomvang is klein, vooral voor verzamelaars (Fig. 2). Foeragerende M. bellicosus-werknemers zijn van vergelijkbare leeftijd als bouwers . In onderzoeken naar sociale Hymenoptera worden foeragerende werknemers echter vaak vergeleken met verplegende werknemers, die van nature verschillen in leeftijd, als er niet voor wordt gecontroleerd in de experimentele opstelling. Van hoge JH-titers is bekend dat ze overeenkomen met veroudering in solitaire57 en scciale insecten23.58.59. Daarom lijken slechte fysiologische omstandigheden te leiden tot een taakoverschakeling naar foerageren in plaats van JH-niveaus. Dit is voornamelijk aangetoond in sommige sociale Hymenoptera (bijv. 21,

Dit kan leiden tot een hypothese hoe taakverdeling stabiel kan worden gehandhaafd door het versterken van feedbackmechanismen veroorzaakt door sociale interacties. Als een lage voedingsstatus individuen ertoe aanzet om te foerageren en als terugkerende voedermachines permanent 'uitgeput' zijn door bedelende schattingen, kan een stabiele tankverdeling het gevolg zijn.

Soortgelijke ideeën zijn naar voren gebracht

Foragers investeren minder in anti-verouderingsmechanismen. Onze DEG-gegevens ondersteunen de hypothese dat een verhoogde leeftijdsafhankelijke extrinsieke mortaliteit overeenkomt met versnelde intrinsieke veroudering42. Hoge leeftijdsafhankelijke extrinsieke sterfte kan kiezen voor een verkorte levensduur en minder investeringen in mechanismen om veroudering te voorkomen. Foragers hadden een lagere expressie van anti-oxidant genen dan builders. Deze genen verlichten schade door oxidatieve stress veroorzaakt door verhoogde ROS (reactive oxygen species) niveaus. Samenvattend ondersteunen onze resultaten de hypothese dat de termieten vergelijkbare genen hebben gecoöpteerd als sociale Hymenoptera die ten grondslag liggen aan de taakverdeling bij werknemers. Bovendien karakteriseren deze genen reproductieve DOL in sociale insecten op een algemene manier. Bovendien lijken foeragerende M.bellicosus-werknemers in een slechtere fysiologische toestand te verkeren dan bouwers van vergelijkbare leeftijd, zoals blijkt uit bijvoorbeeld de lagere expressie van de vitellogenine-genen, de aanwezigheid van urocyten en de lagere expressie van katalasen en SOD's die kan ROS-niveaus onder controle houden. Dit ondersteunt de hypothese dat een individuele fysiologische toestand in plaats van intrinsieke leeftijd de omschakeling naar foerageren triggert. Ten slotte, in lijn met de voorspellingen uit de levensgeschiedenistheorie dat een hoge leeftijdsafhankelijke extrinsieke mortaliteit kan selecteren voor snellere intrinsieke veroudering (senescentie), lijken verzamelaars minder te investeren in anti-verouderingsmechanismen dan bouwers, die minder blootgesteld zijn aan extrinsieke sterfterisico's.

Methoden:

Transcriptoom experiment. Bemonstering en generatie van transcriptoomgegevens. M. bellicosus-monsters werden verzameld in het Comoe National Park (coördinaten 8946'N 3 graden 47'W, Ivoorkust). beschreven onder Generatie van JH- en urocytgegevensset'*. Elk individu was afkomstig uit een andere kolonie om onafhankelijke monsters te leveren. Individuen werden verzameld tijdens het uitvoeren van bouw- (n=7) of foerageer- (n=7) taken. Transcriptomen werden gegenereerd uit de koppen van de termieten plus de thorax. Recente onderzoeken tonen aan dat kop- en thoraxmonsters het meest geschikt zijn voor transcriptoomonderzoek bij termieten, aangezien de belangrijkste mechanismen die ten grondslag liggen aan de regulatie van levensgeschiedeniskenmerken, waaronder de vruchtbaarheid bij koninginnen, in deze weefsels tot expressie worden gebracht *

De monsters werden bereid en gegenereerd precies zoals in ons vorige onderzoek waaruit we de koningin-expressiegegevens hebben gebruikt (inclusief monstervoorbereiding en analyses door dezelfde persoon)43. Ze werden vervolgens op droogijs naar BGI, Hong Kong gestuurd. Bibliotheekvoorbereiding werd gedaan door BGI met behulp van de TruSeq RNA Kit volgens het BGI-monstervoorbereidingsprotocol. Details voor elk monster zijn te vinden onder Bioproject ID PRJNA727164. Versterkte bibliotheken werden gesequenced op een Illumina HiSeq 4000-platform met strategieën van 100 bp paired-end (PE) reads, waarbij voor elk monster ten minste 4 Gigabases aan onbewerkte gegevens werden gegenereerd. Na sequencing werden indexsequenties van de machinelezingen gedemultiplext (gesorteerd en verwijderd) door een eigen BGI-tool.

Voorverwerking van RNASeq onbewerkte leest. Ruwe sequentielezingen van alle door BGI verstrekte monsters werden gebruikt voor alle verdere stappen. Na kwaliteitscontrole met FastQC v. {{0}}.11.967, werden onbewerkte sequentielezingen gecontroleerd op een minimale lengte van 70 bp en werden adapters (inclusief twee interne BGI-adapters) bijgesneden met Trimmomatic v.0.3968. Trimmen en andere daaropvolgende stappen werden mogelijk gemaakt door GNU parallel v.2014102269.

Genexpressie en mapping tegen het genoom van Macrotermes natalensis. We gebruikten het genoom van Mac-proteomes natalensis (Haviland 1898) versie 1.0 als een slapende ruggengraat in onze studie die goed voor dit doel dient43. Bijgesneden en schoongemaakte onbewerkte waarden werden tegen het M. natalensis-genoom geplaatst met behulp van het programma Hisat2 v.2.2.0 met standaardinstellingen7. De resulterende bam-bestanden werden gesorteerd op gennaam met behulp van SAMtools （v.1.5）².HTSeq v .0.9.12 werd vervolgens gebruikt om de in kaart gebrachte raw reads per gen te tellen （stranded=no, type=gen,mode=union, order= naam) voor elk monster. Er werd een leesbare tabel met een samenvatting van alle monsters samengesteld (aanvullende tabel S6).

Genexpressie analyse. DESeq2v.1.18.1 werd gebruikt inR v.3.4.4 om differentiële genexpressie tussen builders en foragers te analyseren7475. Om te testen op paarsgewijze expressieverschillen, gebruikten we het gegeneraliseerde lineaire model met negatieve binomiale verdeling zoals geïmplementeerd in DESeq2. We vergeleken differentiële genexpressie tussen twee taken, bouwers en verzamelaars (aanvullende tabellen S 1- S2, S4). FDR-aangepaste p-waarden (padj) werden gebruikt om te corrigeren voor meervoudig testen. Om de overeenkomsten tussen builder/forager en queen-genexpressie te analyseren, vergeleken we de overlap van de DEG-lijsten: we vergeleken genen die waren opgereguleerd in koninginnen vergeleken met alle andere kasten uit een eerdere studie met de genen die waren opgereguleerd in builders in vergelijking met foeragers uit de huidige studie (Fig.1). Evenzo vergeleken we de overlap tussen koninginnengenen en die opgereguleerd in verzamelaars in vergelijking met bouwers (Fig.1).

Functionele annotatie en GO-analyse. Functionele alnnotatie van de aminozuur (AA) sequenties van eiwitcoderende M.natalensis-genen werd gedaan in Interproscan v.5.41-78.077. De doorzochte databases waren pfam, panther, cdd, coils, gene3d, hamap, pirsf , prenten, sfld en superfamilie. We hebben de GO-annotatie geëxtraheerd voor elke AA-reeks en gecombineerde vermeldingen uit alle databases voor elk. We gebruikten NCBI BLASTX v. 2.2.31 plus om de coderende sequenties van het M. natalensis-genoom te vergelijken met de NCBI nr-eiwitdatabase (toegankelijk november 2015)78. We hebben TopGOv.2.30.1** toegepast om builder- en forager-genen te vergelijken; we onderzochten de GO-hiërarchie en oververtegenwoordigde termen en bouwden grafische representaties. We analyseerden biologisch proces (BP), cellulaire component (CC) en moleculaire functie (MF) (aanvullende tabel S3).

Genereren van JH en urocyten dataset. M. bellicosus-individuen werden verzameld in het veld in het Comoe National Park (zie hierboven). De hoeveelheid urocyten werd in het veld als hoog of laag ingeschat op basis van de duidelijke aan- of afwezigheid van grote urocyten. Ze zijn zichtbaar als witte 'kristallen'/stippen in het vetlichaam door de transparante cuticula van de termieten. Van deze zelfde individuen werden hemolymfemonsters genomen voor JH-metingen. Om dit te doen, werden hun buik doorboord met een speld en uitstekende hemolymfedruppels werden geabsorbeerd in gekalibreerde glazen capillairen （5 L capillaire pipetten voor eenmalig gebruik, Neolab, Hirschmann, Eber-stadt, Duitsland) (voor meer details zie 35). Voor JH-metingen werden hemolymfehoeveelheden van enkele individuen van 1 L onmiddellijk opgelost in 0,5 ml acetonitril. Deze monsters werden bewaard bij -20 graden (behalve voor transport van het veld naar het laboratorium) in glazen flesjes met een Teflon-stop. De resterende dode individuen werden in ethanol bewaard voor leeftijdsbepaling in het laboratorium door onderkaakslijtage onder een dissectiemicroscoop te bestuderen. Daarom wisten we pas achteraf de leeftijd van de individuen en moesten we monsters afwijzen die te oud (zeer versleten kaken; voornamelijk verzamelaars) of te jong (grotendeels ongebruikte kaken; enkele bouwers) waren. Dit verkleinde en vertekende onze steekproefomvang, zodat we uiteindelijk hemolymfemonsters hadden van 14 oude arbeiders in de bouw en 3 oude foeragerende minderjarige arbeiders. Elk individu is afkomstig uit een andere kolonie om een ​​onafhankelijk monster te leveren.

JH werd geëxtraheerd volgens een vloeistoffase-scheidingsprotocol8, zoals beschreven in ³ 5. Ci / mmol Perkin Elmer Life Sciences, Waltham, MA), en het standaardcurvebereik (50-10 ng) vastgesteld met ongelabeld juveniel hormoon III (Fluka, Buchs, Zwitserland), op dezelfde manier als in onze eerdere studie . JH-titers van de monsters werden berekend op basis van een niet-lineaire regressie met vier parameters op standaardcurvewaarden (ImmunoAssay Calculations-spreadsheet, Bachem, Bubendorf, Zwitserland) en worden uitgedrukt als JH-III-equivalenten （pg/μL hemolymfe. JH-III is de enige JH-groep geproduceerd door termieten corpora allata en gedetecteerd in de hemolymfe **

De eicellen en JH-gegevenssets werden geanalyseerd met behulp van niet-parametrische statistieken. We vergeleken de frequentie van het voorkomen van oöcyten tussen foeragers en builders met behulp van contingentieanalyse, terwijl de hoeveelheid JH-titers tussen foeragers en builders werd geanalyseerd met Mann Whitney U-test. Alle tests waren tweezijdig en statistische analyses werden gedaan met IBM SPSS 23.082. We hebben de kracht hiervan getest met G*Power 3.1.9.783.84. Beschikbaarheid van data

De onbewerkte sequentiegegevens die in deze publicatie worden gebruikt, zijn gedeponeerd in het NCBI SRA-archief onder de toetreding PRJNA727164. Gegevens die zijn gebruikt om cijfers te genereren, worden in dit document gegeven.

Dit artikel is afkomstig van https://doi.org/10.1038/s41598-021-97515-w