北京
面对严冬、食物短缺等挑战，昆虫如何“暂停”生命，以“假死”状态对抗恶劣环境？近日，安徽农业大学植物保护学院王耀辉教授团队联合中国科学院分子植物科学卓越创新中心詹帅研究员团队，发现一个名为Cycle的生物钟基因在调控昆虫滞育中发挥了关键作用，揭开了这一神奇现象的分子奥秘。这项突破性成果发表在国际学术期刊《科学》上。
昆虫在地球上分布很广，从炎热的赤道到寒冷的极地，抑或在干旱的沙漠都能找到它们的踪迹。许多昆虫演化出了一种生存策略——滞育，在特定时期给自己的生命按下“暂停键”。然而，昆虫种类众多，滞育发生时期和策略多变，其中的遗传调控机制极少得到解析。研究团队以家蚕和玉米螟为研究对象，通过基因组大数据分析、基因组编辑等一系列实验，发现昆虫滞育的关键在于生物钟基因。这个基因就像“魔术师”，能通过“变装”（可变剪接）产生3种不同的“变体”（A亚型、B亚型、C亚型），A亚型和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。
该项研究是昆虫季节性适应领域的重大突破，为理解生命如何与环境互动提供了新理论，对掌握害虫的种群发生规律、保障粮食安全、促进生态系统稳定性等方面具有重要意义。
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