色素转运蛋白Redboy调控兰花螳螂体色程序性转换的分子机制及生态适应意义

来自多国研究团队通过发育转录组学、进化基因组学和捕食实验，揭示了兰花螳螂（Hymenopus coronatus）若虫发育过程中体色从黑红向花白色转变的调控机制。研究发现，ABCG家族新型色素转运蛋白Redboy在蜕皮激素（ecdysone）调控下，协同White蛋白实现红色色素脱羧黄蝶呤（decarboxylated-xanthommatin）外排与白色尿酸（uric acid）积累，该程序性体色转换同时增强了一龄若虫的避敌能力和后期若虫的诱捕功能。

　　

兰花螳螂（Hymenopus coronatus）若虫的体色转换堪称自然界的魔术表演：一龄若虫伪装成黑红色的猎蝽躲避天敌，后期若虫则变身为花朵般的白色实施诱捕战术。这项研究揭开了这场魔术背后的分子密码——一个名为Redboy的ABCG家族色素转运蛋白在蜕皮激素（ecdysone）指挥下，于第一次蜕皮期间启动双通道运输系统：一方面排出红色色素脱羧黄蝶呤（decarboxylated-xanthommatin），另一方面囤积白色尿酸（uric acid）结晶。通过RNA干扰（RNAi）实验和色素分析证实，Redboy与搭档White蛋白协同工作，像精密的物流系统般调控表皮细胞的色素库存。光谱反射分析和野外实验更揭示，这种程序性换装策略使一龄若虫的避敌成功率提升47%，而后期若虫同时获得62%的诱捕增益和35%的生存优势。值得注意的是，基因组溯源显示Redboy诞生于2.84-1.97亿年前的多新翅类（Polyneoptera）进化节点，这项发现不仅破解了节肢动物体色转换的分子开关，更揭示了基因家族进化与激素调控网络如何精密协作塑造生物的环境适应策略。