安農大學者破解昆蟲生命可“暫停”之謎

記者6月4日從安徽農業大學獲悉，該校植物保護學院王耀輝教授團隊聯合中國科學院分子植物科學卓越創新中心詹帥研究員團隊，發現了調控昆蟲滯育中發揮關鍵作用的一項生物鐘基因，揭開“滯育”這一神奇現象的分子奧秘。這項突破性成果發表在國際頂級學術期刊《科學》上。

昆蟲是地球上分布最廣、數量最大的動物類群。面對嚴冬、食物短缺等惡劣環境，許多昆蟲都演化出一種生存策略——滯育，在特定時期給自己的生命按下“暫停鍵”，以“假死”狀態熬過艱難時刻。但因為昆蟲種類眾多，滯育發生時期和生活史策略多變，其中的遺傳調控機制極少得到解析，這也成了世界性難題。

此次，聯合科研人員以經濟昆蟲家蠶和農業害蟲玉米螟為研究對象，通過傳統正向遺傳學、基因組大數據分析、基因組編輯和昆蟲行為學等一系列實驗，發現昆蟲滯育的關鍵在于一個名為Cycle的生物鐘基因。

這個基因就像一位魔術師，能通過“變裝”產生A、B、C亞型的三種不同“變體”：A和B亞型調控昆蟲的晝夜節律，讓其保持正常的作息；C亞型調控昆蟲的滯育，使昆蟲能夠響應低溫或短日照信號，進入滯育狀態。

科研人員還進一步分析發現，這一調控機制在蛾類和蝴蝶中已保守存在了1.1億年。

該項研究是昆蟲季節性適應領域的重大突破，為理解生命如何與環境互動提供了新理論，對掌握害蟲的種群發生規律、保障國家糧食安全、促進生態系統穩定性等方面具有重要意義。（記者 陳婉婉）