综述：蛾类和蝴蝶中的性别决定：雄性化因子（Masc）的关键作用

这篇综述深入探讨了鳞翅目昆虫性别决定机制的最新研究进展，重点解析了Z染色体连锁基因Masculinizer（Masc）在性别决定级联反应中的保守作用。文章对比了家蚕（Bombyx mori）的W显性触发机制、蓖麻蚕（Samia cynthia ricini）的Z:常染色体比例（Z:A）计数系统，以及蝴蝶Bicyclus anynana中Masc超变区合子性决定机制，揭示了鳞翅目性别决定通路的多样性与保守性（如dsxF/M的性别特异性剪接）。

　　

蛾类和蝴蝶中的性别决定：雄性化因子（Masc）的关键作用

引言

鳞翅目昆虫（蛾类和蝴蝶）的性别决定机制近年来取得突破性进展。与大多数昆虫性别决定级联反应初期高度分化、末端保守（如doublesex（dsx）的性别特异性剪接）不同，鳞翅目在级联反应起始阶段即表现出显著保守性——Z染色体连锁基因Masculinizer（Masc）在所有已研究物种中均扮演关键角色。

鳞翅目性染色体系统

雌性通常为异配性别，原始类群为Z0型（单条Z染色体），高等类群多为WZ型，但W染色体丢失现象普遍存在。性染色体构型多样性包括多倍体、neo-性染色体等，而W染色体的起源仍存争议（单次起源vs.多次独立演化）。

鳞翅目性别决定级联反应

家蚕模型中，W染色体编码的Feminizer（Fem）piRNA通过切割Masc mRNA触发雌性发育（Bmdsx^F剪接）。Masc蛋白含两个CCCH锌指结构域（非功能必需）、核定位信号及保守半胱氨酸残基（雄性化功能关键）。尽管Masc功能域在鳞翅目中保守，其上游触发机制却高度多样：

• 蓖麻蚕通过Z:A比例（如3Z:3A为雄，2Z:3A为间性）决定性别；
• 蝴蝶Bicyclus anynana依赖BaMasc超变区合子性（半合子雌性/杂合子雄性），纯合子因剂量补偿失败而胚胎致死。

非W染色体依赖的性别决定机制

部分物种（如Plutella xylostella、Lymantria dispar）虽保留W染色体，但其piRNA靶向Masc的位点与家蚕不同，提示独立进化。更值得注意的是，B. anynana机制与膜翅目蜜蜂惊人相似，展现了跨目趋同演化。

结论与展望

鳞翅目性别决定研究仍处早期阶段，仅6个总科14个物种被深入解析。未来需拓展至无W染色体的基部分类群，并揭示Masc与dsx间的完整调控网络。超变区的发现为理解性染色体进化与平衡选择提供了新视角。