长角血蜱性别差异的表观遗传调控：全基因组DNA甲基化分析揭示性二态性的分子机制

本研究针对长角血蜱（Haemaphysalis longicornis）两性种群中性别分化的表观遗传机制空白，通过全基因组亚硫酸氢盐测序（WGBS）技术首次系统解析了雌雄个体DNA甲基化差异。研究发现雌性在CG序列环境中基因体区域甲基化水平显著高于雄性，鉴定出10,460个差异甲基化区域（DMRs），功能富集分析显示差异甲基化基因（DMGs）主要参与结合与代谢通路调控。该成果为蜱类性别发育的分子机制研究提供了重要理论依据，对媒介生物防控策略开发具有潜在指导价值。

　　

在自然界中，性二态性（sexual dimorphism）是广泛存在的生物学现象，表现为雌雄个体在形态、生理和行为上的显著差异。作为重要的病原体传播媒介，长角血蜱独特地存在两性生殖和孤雌生殖两种繁殖种群，其雌性个体因吸血量巨大而成为疾病传播的主要载体，而雄性个体则呈现明显不同的形态特征。尽管DNA甲基化（5mC）已被证实参与昆虫社会行为、发育调控等过程，但蜱类性别分化的表观遗传机制始终是未解之谜。

河北师范大学的研究团队在《Parasites》发表的研究中，首次采用全基因组亚硫酸氢盐测序技术（whole-genome bisulfite sequencing, WGBS）对长角血蜱两性种群的DNA甲基化谱进行系统分析。通过采集河北小五台山自然保护区的野生种群建立实验室繁殖群体，对第二代成虫（20雌/20雄）进行全基因组甲基化检测，结合生物信息学分析揭示了性二态性的表观遗传基础。

关键技术方法包括：1）野外种群采样与实验室传代培养；2）磁珠法提取基因组DNA并通过亚硫酸氢盐转化建库；3）Illumina NovaSeq平台进行双端测序；4）Bismark软件进行比对和甲基化位点识别；5）DSS算法鉴定差异甲基化区域；6）GO和KEGG功能富集分析。

全基因组甲基化特征
研究显示雌性基因组C位点甲基化比例（0.56%）显著高于雄性（0.47%），CG序列环境中雌性甲基化水平达2.30%，而雄性仅为1.92%。Pearson相关性分析证实CG环境甲基化模式具有显著性别特异性（R²>0.95），聚类分析显示雌雄个体在CG和CHH环境中形成独立分支。

功能区域甲基化差异
3'非翻译区（3' UTR）在CG环境中甲基化水平最高（雌性>雄性），基因体区域及转录终止位点（TES）下游2kb区域同样呈现雌性高甲基化特征。值得注意的是，重复序列区域在CHG类型中甲基化水平较高，而CHH类型最低，提示不同序列环境可能通过差异甲基化调控转座子活性。

差异甲基化分析
共鉴定10,460个DMRs，其中5,282个雌性高甲基化和5,178个雄性高甲基化区域。Venn图分析显示2,786个基因在CG环境中存在差异甲基化，其中5个基因在CG/CHG/CHH三种环境中均呈现差异。小提琴图分析进一步证实CG环境DMRs的甲基化水平性别差异最显著。

功能富集与通路分析
GO分析显示差异甲基化基因显著富集于结合功能（如蛋白质/DNA结合）和细胞过程调控。KEGG通路分析揭示这些基因主要参与基础代谢途径，暗示DNA甲基化可能通过调控代谢相关基因表达影响两性生理差异。

该研究首次绘制了长角血蜱性别特异的DNA甲基化图谱，证实CG环境甲基化是性二态性的重要调控机制。雌性在基因功能区域的高甲基化特征可能与其吸血繁殖的生物学特性相关，而代谢通路的富集提示表观遗传调控可能通过能量分配差异影响两性发育。这些发现不仅填补了蜱类性别发育分子机制的认知空白，更为探索媒介生物防控新策略（如靶向DNMTs的表观遗传干预）提供了理论依据。未来研究可结合转录组学验证关键DMGs的功能，并进一步解析甲基化修饰与性染色体基因的协同调控网络。