科技日报记者 洪敬谱
记者6月5日从安徽农业大学获悉，该校植物保护学院王耀辉教授团队联合中科院分子植物科学卓越创新中心詹帅研究员团队，发现了调控昆虫滞育中发挥关键作用的一项生物钟基因，揭开“滞育”这一神奇现象的分子奥秘。该项突破性成果近日刊发在国际学术期刊《科学》上。
昆虫是地球上分布最广、数量最大的动物类群，从炎热的赤道到寒冷的极地，亦或在干旱的沙漠都能找到它们的踪迹。追寻其生存之道，就会发现面对严冬、食物短缺等恶劣环境，许多昆虫都演化出一种生存策略——滞育，在特定时期给自己的生命按下“暂停键”，以“假死”状态熬过艰难时刻。但因为昆虫种类众多，滞育发生时期和生活史策略多变，其中的遗传调控机制极少得到解析，这也成了世界性难题。
科研人员以经济昆虫家蚕和农业害虫玉米螟为研究对象，通过传统正向遗传学、基因组大数据分析、基因组编辑和昆虫行为学等一系列实验，发现昆虫滞育的关键在于一个名为Cycle的生物钟基因。这个基因就像一位魔术师，能通过“变装”产生A、B、C亚型的三种不同“变体”：A和B亚型调控昆虫的昼夜节律，让其保持正常的作息；C亚型调控昆虫的滞育，使昆虫能够响应低温或短日照信号，进入滞育状态。科研人员进一步分析发现，这一调控机制在蛾类和蝴蝶中已保守存在了1.1亿年。
王耀辉说，该项研究为基于遗传学手段打破滞育、高效利用经济昆虫和资源昆虫等提供了理论依据。同时，其对于掌握害虫的种群发生规律、保障国家粮食安全、促进生态系统稳定性等方面具有重要意义。
