Nat Eco Evol | 李胜/任充华/张蔚等合作揭示昆虫雌性特异性翅退化的趋同演化机制

昆虫的性别二型性普遍存在，其中雌性特异性翅退化（FSWR）在多个昆虫类群中独立演化，但其分子机制尚不清楚。本研究由华南师范大学李胜、任充华和北京大学张蔚团队合作，于2026年在《Nature Ecology & Evolution》发表，旨在解析FSWR背后的转录调控机制。研究以中华真地鳖等多种蟑螂为模型，通过行为学实验证实雌性无翅是适应深层土壤生活的创新性状。利用RNA干扰等技术发现，性别分化关键因子Doublesex（Dsx）通过“基因线路重接”直接调控变态发育关键基因E93，形成DSX-E93调控轴。在雄性中，DSXM激活E93表达，促进翅发育；雌性中，DSXF抑制E93，导致翅退化。跨物种分析表明，不同昆虫独立演化了相同的DSX-E93机制。进一步通过ATAC-seq和4C-seq揭示，DSXM作为先锋因子打开染色质并形成增强子-启动子环以激活E93；单细胞核测序显示，该轴精准控制翅细胞亚群的命运。结论：研究揭示了FSWR从生态适应到染色质构象调控的完整机制，为理解退化器官的趋同演化提供了分子范例。