地鳖虫性别决定级联反应中候选基因的鉴定与功能网络构建

【编辑推荐】本研究针对药用昆虫地鳖虫（Eupolyphaga sinensis）性别决定机制不清的问题，通过大规模转录组测序鉴定出dsx、tra-2等关键性别决定基因，构建了基于果蝇模型的蛋白互作网络，为阐明其性别分化调控机制及药用成分差异成因提供分子框架。

　　

在传统中医药宝库中，地鳖虫（Eupolyphaga sinensis）因其显著的活血化瘀功效被沿用千年。这种雌雄异形的昆虫不仅是重要的药源生物，更因其雌性个体含有更高药用氨基酸含量而成为人工养殖的首选对象。然而，制约其产业发展的核心问题在于：性别决定分子机制不明导致无法定向调控性别比例。这一科学谜题背后，隐藏着从基础发育生物学到应用医学的多维度价值——理解性别决定级联反应不仅能揭示节肢动物进化保守性，更能为优化药用昆虫养殖策略提供靶点。

贵阳护理职业学院药用昆虫培育研究团队在《Journal of Asia-Pacific Entomology》发表的研究，首次系统解析了地鳖虫性别决定基因网络。研究人员采用Illumina平台对雌雄成虫进行转录组测序（样本来自中国淅川县楚地土元养殖有限公司），通过de novo组装获得79,705条平均长度836.30 bp的unigene，并基于果蝇（Drosophila melanogaster）参照模型进行同源基因挖掘。

^{E. sinensis}性别决定基因鉴定
研究团队发现地鳖虫保守性保留了下游关键基因：doublesex（dsx）作为性别分化"分子开关"，其pre-mRNA通过选择性剪接产生雌雄特异性异构体；transformer-2（tra-2）与intersex共同参与性别特异性剪接调控；fruitless（fru）则可能参与神经系统的性别二态性形成。这些基因在果蝇中已被证实通过X:A染色体比例→Sxl→tra→dsx级联通路调控性别发育。

蛋白互作网络重构
借鉴果蝇模型构建的互作网络显示，地鳖虫DSX蛋白可能通过结合dsxRE（dsx响应元件）调控下游靶基因，其互作伙伴包括tra-2编码的RNA结合蛋白。值得注意的是，snf（sans fille）和msl-2（male-specific lethal-2）等表观调控因子的同源基因也被识别，暗示染色质修饰可能参与性别决定。

讨论与展望
该研究首次绘制了地鳖虫性别决定分子图谱，揭示其与昆虫模式生物的高度保守性。特别重要的是，dsx和tra-2等核心元件可作为性别标记物用于早期性别鉴定，这对实现药用雌虫的精准选育具有应用价值。未来研究需验证这些候选基因的功能保守性，并探索其与药用成分合成的关联机制。

（技术方法概要：采用Illumina HiSeq平台对3组雌雄成虫样本进行转录组测序；Trinity软件de novo组装；NR/SwissProt/KEGG数据库注释；基于果蝇PPI网络的比较基因组学分析）