科技日報記者 王春
中國科學院分子植物科學卓越創新中心詹帥研究員團隊研究發現，昆蟲巧妙地利用晝夜節律基因來調節其季節節律，以實現對不同生境、不同氣候的適應。該成果5月30日發表在國際學術期刊《科學》上。
昆蟲是種類最多、數量最大的動物類群。昆蟲繁盛成功的奧秘之一是其靈活多變的生活史。例如，我國很多害蟲的北方種群一年發生1—2代，而南方種群一年多代。在背后調節這種生活周期差異的，是昆蟲的滯育現象。昆蟲的滯育類似于動物的冬眠，在特定季節信號誘導下，通過發育停滯、抑制生理代謝，以應對不利環境。
詹帥研究團隊以農林害蟲最多的昆蟲類群-鱗翅目昆蟲（包括蛾類和蝴蝶）為研究對象，通過比較大量呈現不同生活史策略的家蠶品系，發現生物鐘基因Cycle是控制家蠶滯育的關鍵分子開關。生物鐘基因一般參與晝夜節律調控，研究團隊發現家蠶和鱗翅目昆蟲的Cycle基因編碼3個亞型，有的亞型負責生物鐘調節，有的亞型調控滯育，實現晝夜節律和季節節律的雙重調節。來源于熱帶地區的家蠶由于基因突變丟了調控滯育的亞型，從而無法發生滯育現象。
該研究鑒定到了控制昆蟲滯育的關鍵“開關”，揭示了昆蟲平衡晝夜節律調控的穩定性和季節節律調控的可塑性之間的巧妙模式。研究成果為掌握蟲害的季節性發生規律，特別是在全球氣候變化大背景下預測昆蟲的種群潛在動態變化等提供理論依據。
