揭示了螢火蟲成年發光裝置發展的關鍵機制

成年螢火蟲腹部的發光裝置是如何發育的？ 華中農業大學植物科學與技術學院傅新華教授團隊揭示了螢火蟲成蟲發光器件發展的關鍵機理，為發光昆蟲發光和閃光控制的研究提供了新的思路。 相關**最近發表在國際學術期刊《自然通訊》上。

據傅新華社介紹，螢火蟲發光是由其腹部獨特的發光裝置發出的生化反應。 螢火蟲的燈具分為幼蟲型和成蟲形態型。 其中，螢火蟲幼蟲在倒數第二腹節有一對球形或半球形燈具，在黑暗中發出不規則的閃光以提醒捕食者。 螢火蟲成蟲的燈具在蛹期獨立發育，在短短5至7天的蛹期，成蟲燈具從無到有，成熟迅速，具有光的功能。

圖為，在5至7天的蛹期，螢火蟲成蟲的光芒從頭開始生長，迅速成熟並發光。 傅新華團隊利用比較基因組學、比較轉錄組學和基因干擾技術，研究了水生螢火蟲瑞亞蛹的早期、中期和晚期發光。 鑑定出兩種關鍵的 HOX 轉錄因子 Alabd-B 和 Alunc-4 通過相互作用啟動和調節螢光素酶蛋白表達。 沉默任何這些轉錄因子都會導致螢火蟲不發光。

據傅新華報道，研究發現，螢光素酶蛋白在細胞質中的大表達是螢火蟲成蟲發光裝置發育的關鍵因素。 另乙個關鍵因素是需要調節過氧化物酶體的跨膜轉運蛋白，將螢光素酶蛋白從細胞質轉運到過氧化物酶體中，只有在過氧化物酶體中，螢火蟲發光的這種生化反應才能正常進行。 Alabd-B 和 Alunc-4 是調節過氧化物酶體跨膜轉運蛋白轉運的兩種轉錄因子。

傅新華表示，螢火蟲成蟲燈具的形狀和閃光頻率是螢火蟲生物多樣性的基礎，了解螢火蟲成蟲燈具的發展機理有助於進一步了解螢火蟲生物多樣性的形成機制。 （記者 侯文坤）.