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生物钟基因Cycle
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【科技日报】控制昆虫“冬眠”的分子开关发现
Ke Ji Ri Bao· 2025-06-03 00:24
该研究鉴定到了控制昆虫滞育的关键"开关",揭示了昆虫平衡昼夜节律调控稳定性和季节节律调控 可塑性之间的巧妙模式。研究成果为掌握虫害的季节性发生规律,特别是在全球气候变化大背景下预测 昆虫的种群潜在动态变化等提供理论依据。 (原载于《科技日报》 2025-06-03 第02版) 昆虫是种类最多、数量最大的动物类群。昆虫繁盛成功的奥秘之一是其灵活多变的生活史。例如, 我国很多害虫的北方种群一年发生1—2代,而南方种群一年多代。在背后调节这种生活周期差异的是昆 虫的滞育现象。昆虫的滞育类似于动物的冬眠,在特定季节信号诱导下,通过发育停滞、代谢抑制应对 不利环境。 研究团队以农林害虫最多的昆虫类群——鳞翅目昆虫(包括蛾类和蝴蝶)为研究对象,通过比较大 量呈现不同生活史策略的家蚕品系,发现生物钟基因Cycle是控制家蚕滞育的关键分子"开关"。生物钟 基因一般参与昼夜节律调控,研究团队发现家蚕和鳞翅目昆虫的Cycle基因编码3个亚型,有的亚型负责 生物钟调节,有的亚型调控滞育,实现昼夜节律和季节节律的双重调节。来源于热带地区的家蚕由于基 因突变丢了调控滞育的亚型,从而无法发生滞育现象。 记者2日从中国科学院分子植物科学卓 ...
昆虫滞育研究取得重要进展
Jing Ji Guan Cha Wang· 2025-05-30 07:48
詹帅团队联合安徽农业大学、江苏科技大学等的研究团队,以受温度诱导的兼性滞育品系和非滞育品系 为亲本构建作图群体,通过经典遗传学分析将调控滞育变异的主效位点定位至Z染色体末端。团队针对 具有不同化性特征的255个家蚕品系开展全基因组关联分析,进一步将关键变异位点定位在该区域内 Cycle基因的5′端。研究发现,家蚕Cycle基因通过可变剪接编码3个亚型;相较于滞育品系,非滞育品系 在C亚型特异的N端外显子上存在1-bp的碱基缺失,导致该亚型发生整体性移码突变,但不影响其他亚 型的编码。团队通过基因编辑、生理生化实验、共表达网络分析、行为学实验等,证明CYC-C亚型可 能作用于GABAergic-Corazonin-DH通路调控家蚕滞育的环境诱导,而A/B亚型发挥CYC本身的昼夜节律 调控功能。同时,团队发现,这些功能分化的CYC亚型以相对保守的形式普遍存在于鳞翅目昆虫中, 并进一步在亚洲玉米螟中验证了CYC-C对其幼虫滞育的调控作用,提示CYC-C对鳞翅目昆虫滞育调控 的普适作用。 该研究鉴定到控制家蚕滞育发生和调节家蚕化性变异的主效基因,为探究环境因子对滞育等昆虫表型可 塑性现象的作用机制提供了新理论和新素材 ...