揭示表观遗传特征：雄性罗氏沼虾社会等级中的DNA甲基化模式

本研究针对罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii）雄性社会等级分化的表观遗传机制展开探索。通过全基因组亚硫酸氢盐测序（WGBS），研究人员鉴定出211个差异甲基化区域（DMRs）及150个相关基因（DMGs），揭示了vg（卵黄蛋白原）和hspg2（硫酸乙酰肝素蛋白聚糖2）等关键基因的甲基化状态与形态特征、繁殖策略的关联。该研究为甲壳类社会行为调控提供了表观遗传学新见解，并为水产育种策略优化奠定基础。

　　

在甲壳类动物中，社会等级的分化往往伴随着显著的形态和行为差异，但背后的表观遗传机制仍知之甚少。罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii）作为典型研究模型，其雄性个体呈现蓝螯（BC）、橙螯（OC）和小型雄性（SM）三种稳定形态，构成严格的等级序列：BC个体凭借巨大螯足占据统治地位，而SM个体则采取"偷配"策略繁殖。这种多态性现象虽在养殖实践中造成产量不均问题，却为探索表观遗传调控与社会行为的关系提供了独特窗口。

为解析这一机制，江苏高邮育种中心的研究团队对同家族来源的罗氏沼虾进行低密度养殖实验，通过全基因组亚硫酸氢盐测序（WGBS）结合形态测量，系统比较了不同形态个体的DNA甲基化差异。研究发现群体中BC、OC、SM的占比分别为21.37%、63.36%和15.27%，其中BC个体第二对步足和螯掌长度显著突出，暗示这些特征与领地争夺等社会行为相关。

关键技术包括：1）基于单一家系的3亩（2000平方米）池塘养殖实验；2）全基因组甲基化测序（WGBS）鉴定差异甲基化区域；3）整合转录组数据筛选功能基因；4）12项形态指标的系统测量。样本来自中国江苏高邮的罗氏沼虾育种公司。

Prawn cultivation and sample collection
研究采用遗传背景一致的罗氏沼虾家系，在pH 7.0-8.5、溶解氧>5 mg/L的水体环境中养殖140天。随机采集的397个样本中，131个雄性个体被分为SM（15.27%）、BC（21.37%）和OC（63.36%）三组，其体长（CL）、螯长（PL）等形态参数显示BC个体具有显著竞争优势。

Statistical analysis of morphological traits
形态学分析证实BC个体的螯足长度与攻击性正相关，而SM个体则呈现能量代谢相关基因idh2（异柠檬酸脱氢酶2）的低甲基化与高表达，这可能支撑其"偷配"所需的快速能量供应策略。

Discussion
研究发现OC个体vg基因5'UTR区的低甲基化可能增强其生殖响应能力，而BC个体中hspg2基因的低甲基化与肢体再生能力提升相关，这解释了其维持统治地位的生物学基础。线粒体基因idh2在SM中的表观调控则揭示了能量代谢与繁殖策略的适应性关联。

Conclusions
该研究首次绘制了罗氏沼虾社会等级的DNA甲基化图谱，发现211个DMRs中77个高甲基化、136个低甲基化，其中150个DMGs涉及繁殖、代谢和形态发育通路。vg、hspg2和idh2等关键基因的表观调控模式，为理解甲壳类社会行为的可塑性提供了分子基础。这些发现不仅拓展了对非模式节肢动物表观遗传的认识，也为水产动物单性化育种提供了新思路。