棘冠海星是大規(guī)模產(chǎn)卵者，容易發(fā)生種群暴發(fā)，導致珊瑚礁被破壞和生物多樣性的顯著降低。這些突發(fā)事件對珊瑚礁健康和康復的影響比珊瑚白化和疾病的影響更大，并使珊瑚礁更容易受到例如嚴重風暴等有害事件的影響。要在特定區(qū)域內(nèi)緩解棘冠海星暴發(fā)，須制定針對特定物種的規(guī)劃。在這種情況下，促進棘冠海星產(chǎn)卵聚集的特定引誘劑具有作為生物防治劑的巨大潛力。像許多其他海洋無脊椎動物一樣，棘冠海星主要依靠它們的化學感覺系統(tǒng)來探測在繁殖過程中來自獵物、捕食者和同種動物的信號。那么，這種引誘劑到底是什么呢？又如何利用其特性進行生物防治呢？

a. 棘冠海星在珊瑚礁上捕食（the Australian Institute of Marine Science）；b. 棘冠海星和它們的天敵——法螺（Oceanwide Images） / Hall等，2017

研究人員分別對來自大堡礁和沖繩相隔 5000 多千米的兩個野生捕獲個體做了基因組測序，利用質(zhì)譜法對聚集的棘冠海星釋放到周圍海水中的蛋白質(zhì)和肽進行測序并將這些序列定位到基因組，最終確定了棘冠海星聚集情況下釋放的基因表達產(chǎn)物。

檢測到的基因表達產(chǎn)物中，編碼分泌蛋白質(zhì)的基因在脊柱、體壁和口腔等組織中表達。其中有 40 種是水解酶，37 種蛋白質(zhì)與已知的分泌信號和結構蛋白相關，包括 15 種室管膜素相關蛋白（ependymin-related protein，EPDR）。除此之外，棘冠海星基因組中還有 11 種EPDR基因高表達，表明 EPDR 可能在同種交流中發(fā)揮作用。EPDR 在脊椎動物中起著信號分子的作用。轉錄組結果也支持 EPDR 在海星通信中的作用。

在 Y 迷宮實驗中，暴露于含有假定引誘劑的海水中時，初始靜止不動的棘冠海星變得高度活躍，并向假定引誘劑海水源方向移動，與在一定距離內(nèi)棘冠海星生物聚集過程中檢測到的被釋放水源性因素一致。這說明這些釋放因子可有效吸引棘冠海星大規(guī)模聚集，以方便批量消除棘冠海星，這是采取相關生物防治措施的潛在基礎。EPDR 模擬物則可能會是未來生物防治的重要工具。

Y 迷宮實驗及轉錄組表達/ Hall等，2017

有趣的是，這 26 種EPDR的序列相似度很低。這個基因家族在海星中獨特地擴展成 2 個大分支至少 8 個同源類群，已確定的海星同源物幾乎沒有序列相似性，這表明EPDR已經(jīng)迅速進化，產(chǎn)生了假定的物種特異性交流因子譜。因此，對于不同物種可能需要不同的生物防治措施。

EPDR基因家族多樣化。紅色：棘冠海星；橙色：其他海星；深綠色：海膽；淺綠色：半索動物；粉色：軟體動物；紫色：環(huán)節(jié)動物；黑色：刺胞動物；藍色：脊椎動物 / Hall等，2017

參考文獻

Hall M R, Kocot K M, Baughman K W, et al. 2017. The crown-of-thorns starfish genome as a guide for biocontrol of this coral reef pest[J]. Nature, 544: 231-234.

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