2021年7月27日,，我院應用昆蟲學重點實驗室研究團隊在國際頂尖生物學期刊《 PLoS Biology 》上發(fā)表了題為“Modulation of fatty acid elongation in cockroaches sustains sexually dimorphic hydrocarbons and female attractiveness”的研究論文,，詳細闡釋了昆蟲表皮碳氫化合物（CHCs）雌雄性二型形成的分子機制和生物學意義,。
雌雄性二型現(xiàn)象在動物界普遍存在，從進化生物學角度解釋,，它的形成是性別間非對稱選擇的結(jié)果，但是其形成的內(nèi)部分子機制尚未得到充分的解釋,。昆蟲CHCs是一種重要的保水性屏障,，同時也是昆蟲中關鍵的雌雄間化學通訊介質(zhì)（性信息素），因此常表現(xiàn)出雌雄性二型,。
研究團隊發(fā)現(xiàn)性成熟的雌性德國小蠊（ Blattella germanica ）與雄性相比具有更多長鏈CHCs,，特別是接觸性信息素前體物質(zhì)3,11-DimeC29。通過基因組學,、轉(zhuǎn)錄組學以及分子克隆技術(shù)共鑒定了24個可能調(diào)控德國小蠊CHC碳鏈長度的脂肪酸碳鏈延長酶家族基因（ BgElos ）,。通過RNAi篩選和體外蛋白表達催化試驗發(fā)現(xiàn) BgElo12 和 BgElo24 基因同時參與德國小蠊CHC生物合成， BgElo24催化譜較廣,，BgElo12具有強烈的底物和產(chǎn)物選擇性,，抑制雌性高表達的 BgElo12 使雌性CHC圖譜雄性化,，并強烈下調(diào)接觸性信息素及其前體物質(zhì)的含量,，進而顯著削弱雌性蟑螂的性吸引力，證明了雌性碳氫化合物圖譜有利于雌性維持高水平接觸性信息素,。此外,，研究還發(fā)現(xiàn) BgElo12 在兩性間的不平衡表達受性別分化級聯(lián)（ Transformer - Doublesex ， Tra-Dsx ）調(diào)控,，雄性特異性的BgDsx-M抑制雄性 BgElo12 的轉(zhuǎn)錄,，雌性中BgTra能夠?qū)?BgDsx -M剪接為無功能的 BgDsx -F以消除這種抑制效果，從而維持高水平 的BgElo12 表達,。
自2016年以來,，我院應用昆蟲學重點實驗室圍繞碳氫化合物的生物合成及功能展開了系統(tǒng)研究，相關研究成果在 Insect Biochemistry and Molecular Biology （Chen et al., 2016; Pei et al., 2019）, Pest Management Science (Chen et al., 2020), Insect science (Qiao et al., 2020; Pei et al., 2021)等國際主流期刊上發(fā)表,。本研究中,，該團隊又發(fā)現(xiàn)了一種全新的碳氫化合物性二型形成機制，同時也揭示了碳氫化合物性二型在昆蟲性信息素合成以及交配行為中的生物學意義,。
原文鏈接：https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001330
