华中农业大学揭开萤火虫成虫发光器发育关键机制

【金色港湾资讯网为您推荐阅读】

付新华介绍，萤火虫的发光是一种生化反应，是由其腹部独特的发光装置发出的。 萤火虫的发光器官分为幼虫和成虫。 其中，萤火虫幼虫的倒数第二腹节上有一对球形或半球形的发光器，可以在黑暗中发出不规则的闪光，以警告天敌。 成年萤火虫的发光器官在蛹期独立发育。 在短短5至7天的蛹期，成虫的发光器官从无到有，迅速成熟并具有发光的功能。

萤火虫成虫发光器发育背后的机制是什么？ 这个科学问题一直困扰着研究人员。 对此，付新华团队利用比较基因组学、比较转录组学、基因干扰等技术，对水生萤火虫花侧耳蛹的早、中、晚期发光器官进行了研究。 研究发现了两个关键转录因子 AlAbd-B 和 AlUnc-4，它们相互作用来启动和调节荧光素酶蛋白的表达。 沉默这些转录因子中的任何一种都会导致萤火虫无法发光。

研究发现，成年萤火虫发光器官的发育有两个关键因素。 一是细胞质中荧光素酶蛋白大量表达，二是跨膜转运蛋白，需要调节过氧化物酶体将细胞质中的荧光素酶蛋白转运到过氧化物酶体中。 只有在过氧化物酶体内，萤火虫发光的生化反应才能正常进行。 研究证实AlAbd-B和AlUnc-4是调节过氧化物酶体跨膜转运蛋白转运荧光素酶蛋白的两个转录因子。

付新华表示，萤火虫成虫发光体的形状和闪光频率是萤火虫生物多样性的基础。 了解萤火虫成虫发光器官的发育机制，有助于人们了解萤火虫生物多样性的形成机制，有利于萤火虫生物多样性的保护。