基于转录组的筛选方法，用于研究Callipogon relictus蛹的性别二态性相关调控基因

《Genes & Genomics》：Transcriptome-based screening of regulator genes for sexual dimorphism in pupae of Callipogon relictus

该研究通过转录组分析揭示濒危甲虫 Callipogon relictus 性别二态性的分子机制，发现雄性组织富集外骨骼形成与免疫相关基因，雌性则与生殖和飞行相关基因富集，为保育提供理论基础。

　　

摘要

背景

昆虫的性别二态性源于形态学、生理学和行为学上的差异，这些差异通常反映了它们的繁殖策略。然而，在非模式物种和濒危物种中，其分子基础仍然知之甚少。

目的

阐明Callipogon relictus（一种具有极高保护价值的长角甲虫）性别二态性的分子机制。

方法

我们对C. relictus蛹组织中的性别偏向基因表达进行了全转录组分析。对来自两种性别的六个蛹组织（上颚、上颚须、前腿、中腿、鞘翅和后翅）进行了RNA测序。差异表达基因的定义标准为绝对log?倍数变化大于1且原始p值小于0.05。在进行富集分析时，应用了Benjamini–Hochberg假发现率（FDR）校正方法。在整个手稿中，p值指的是未校正的值，而FDR表示校正后的值。功能注释和基因本体论富集分析是使用Drosophila melanogaster的同源基因进行的，并识别出了保守的性别偏向基因。

结果

总体而言，在这些组织中检测到2,913个性别偏向基因。雄性组织在角质形成、几丁质代谢、免疫防御和细胞周期调节方面表达富集，这与其上颚增大和角质增强的发育过程一致。雌性组织在代谢过程、激素调节和肌肉发育方面表达富集，反映了其与繁殖和飞行相关的特征。有一组保守的基因（33个雄性偏向基因和14个雌性偏向基因）在各种组织中都存在。关键的雄性偏向基因与幼虫激素生物合成、化学感应信号传导和角质增强相关。关键的雌性偏向基因与卵子发生和激素代谢相关。

结论

这些发现揭示了C. relictus中性别二态性的组织特异性和保守的调控因子；它们为功能研究提供了基础，并支持对该濒危甲虫的保护策略，包括人工饲养和可持续管理。