图 本研究以家蚕不同化性（voltinism，生活史，即每年发生代数）品系为研究对象，通过正向遗传学等手段，发现生物钟基因Cycle是诱导家蚕季节性滞育的分子开关，并揭示了生物钟基因调控季节节律和昼夜节律的双重调控机制
在国家自然科学基金项目（批准号：32225008，32021001）等资助下，中国科学院分子植物科学卓越创新中心詹帅团队在昆虫季节性适应研究方面取得了新进展，研究人员揭示了控制家蚕滞育的分子开关及其生活史变异的遗传机制。研究结果以“CYCLE基因的功能多态性调节蛾类昆虫的滞育变异（Functional polymorphism of CYCLE underlies diapause variation in moths）”为题，于北京时间2025年5月30日在线发表于《科学》（Science）杂志上，论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado2129。
昆虫是地球上分布最广的动物类群，合理的季节性适应策略以及灵活可塑的生活史是昆虫适应不同地域和气候条件的关键。滞育是昆虫常见的季节性适应策略之一，即在特定环境信号（包括光周期、温度等）的诱导下所发生的发育停滞现象，以应对低温、短光照、食物匮乏等不利环境。滞育的发生显著延长昆虫的世代周期，因此也是塑造昆虫不同生活史（一般称化性）的生理基础。例如：很多害虫的北方种群由于滞育一年发生1~2代，而南方种群一年可发生多代。
詹帅研究团队以不同化性家蚕品系为研究对象，通过正向遗传学手段结合功能研究，发现Cycle基因是控制家蚕滞育起始的关键分子开关。Cycle是昆虫核心生物钟基因，一般参与昼夜节律调控。研究团队发现家蚕Cycle基因通过可变剪接编码3个亚型（A-C）：相较于滞育品系，非滞育品系的C亚型由于特异突变而功能缺失，但A/B亚型完整保留。研究团队进一步证明C亚型控制家蚕等鳞翅目昆虫的滞育，而A/B亚型发挥Cycle本身的昼夜节律调控功能。
本研究成功发现了控制鳞翅目昆虫滞育环境诱导的关键“开关”，揭示了生物钟基因在昼夜节律调控的稳定性和季节节律调控的可塑性之间的平衡机制，为动物复杂性状的进化创新与适应机制研究提供了新见解。