动物遗传与发育行为

驯化下早期物种形成的基因组调控机制

中国科学院昆明动物研究所张亚平院士团队与合作者利用欧洲大白猪与东亚民猪杂交群体，构建了F2通过F1继承F0基因组序列的精细图谱，通过分析F2代个体中的大白与民猪来源的基因互作，研究了在驯化下早期物种形成的基因组调控机制。相关成果发表于Molecular Biology and Evolution。研究揭示了F2基因组内的DMI数量存在显著的性别差异，以及从F1到F2的同性别/跨性别传递差异。大白猪和民猪基因组间不兼容互作基因主要富集于血管生成、雄激素受体信号和T细胞受体信号通路，提示生殖隔离进化可能与生长发育与免疫等方面的选择作用相关。

神经肽调控蜜蜂劳动分工新机制

中国农业科学院蜜蜂研究所蜜蜂蛋白质组学创新团队韩宾等为研究动物行为的可塑性，从神经肽调节生理反应阈值的角度揭示了工蜂劳动分工的神经调控机制。相关成果发表于eLife。研究发现，对特定刺激的反应阈值差异是决定工蜂劳动分工的关键，速激肽信号通路在调节反应阈值中发挥关键作用。此外，利用神经肽注射和RNA干扰证明速激肽能够特异性地调控工蜂与其行为特异性相关的反应阈值，而对与任务无关的刺激没有影响。研究同时发现，速激肽信号在调控中华蜜蜂与意大利蜜蜂采集和哺育行为差异中发挥重要作用。研究结果为深入理解蜜蜂社会行为的神经调控提供了新的理论依据。

猪调控元件鉴定研究进展

华中农业大学赵书红/李新云教授团队公布了目前涵盖品种信息和组织类型最广的猪基因组调控元件精细图谱，为猪经济性状形成机制的解析和基因组育种效率的提升提供了新思路和靶点。相关成果发表于Nature Communications。该研究鉴定出超过22万个猪基因组调控元件和3316个猪基因组新转录本，并进一步解析了猪基因组的超级增强子、活性启动子等调控元件特征，阐明了猪基因组调控元件的组织特异性及其三维空间结构对基因表达调控的影响。该研究通过整合调控元件、三维基因组及全基因组关联分析（GWAS）信息，解析了猪重要性状GWAS位点在调控元件周围的分布特征，鉴定了一批具有潜在调控功能的重要SNP。

染色质活性的发育动态变化基本模式

中国科学院遗传与发育生物学研究所杜茁研究员等利用4D活体成像、细胞谱系追踪和单细胞表达定量分析等方法，量化了整合至基因组100余个不同位置的同一报告基因在700多个身份明确胚胎细胞的表达，并基于此绘制了线虫早期胚胎细胞的染色质活性图谱。相关成果发表于Molecular Systems Biology。文章提供了一种“基于结果”的染色质活性研究策略，理论上可通过选择合适的报告基因，动态追踪染色质活性在任何位点和任何细胞的动态变化。同时，在单细胞精度和基因组层次揭示的染色质活性的“发散”、“汇聚”和“预设型”动态变化模式，也为从多个维度系统理解多细胞生物细胞谱系分化的染色质调控奠定了基础。

大型湿地水鸟“行为生态学”研究进展

中国科学院东北地理与农业生态研究所郑海峰研究员等人针对当前大型濒危水鸟研究存在的不足，引入卫星追踪技术，详细跟踪记录了3巢东方白鹳幼鸟在湿地繁殖斑块内的“行为生态学特征”。相关成果发表于Global Ecology and Conservation。幼鸟白天的活动强度显著高于夜晚，日出（4：00）与日落（19：00）前后出现活动高峰。幼鸟活动位点呈现明显的空间聚集性，形成了空间热点区，不同个体在热点区之间的活动路径具有独特分布模式。家域范围随着幼鸟成长逐渐扩大，离巢前的后期为其前期的30倍;前期家域核心区在巢穴附近，后期家域核心区范围向外扩展。

水稻害虫褐飞虱中发现过氧化物酶可减轻抗药性引起的适合度代价

中山大学生命科学学院张文庆教授团队发现水稻害虫褐飞虱的过氧化物酶基因可作为修饰基因减轻吡虫啉抗药性引起的褐飞虱适合度代价。相关成果发表于PLoS Biology。害虫一直以来严重威胁着人类的农业生产活动和健康，对害虫的防治大量依赖化学农药，然而农药滥用导致了害虫抗药性的快速进化。文章通过对褐飞虱的吡虫啉高抗性个体和相对敏感个体进行基因组重测序，发现该基因启动子存在一个潜在的修饰等位基因（T65549）。水稻害虫褐飞虱基于P450产生的农药代谢抗性可引起ROS水平增加的适合度代价，而NlPrx基因突变导致的表达上调可显著减轻该适合度代价。文章阐明了在昆虫中适合度代价修饰基因的分子机理。

昆虫免疫防御新机制

中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员王四宝研究组利用“跨界RNA干扰”（cross-kingdom RNAi）机制沉默真菌毒力基因的表达，对抗真菌侵染的免疫防御新机制。相关成果发表于PNAS。昆虫是地球上最繁盛、种类最多、分布最广的生物类群之一，是地球生态系统中不可或缺的组成部分。昆虫在与自然界各类病原体长期攻防与博弈的过程中，进化形成了一套复杂高效的防御系统对抗病原菌感染。该研究发现了一种全新的昆虫免疫防御机制，并对应用遗传手段逆转昆虫miRNA效应因子干扰真菌毒力基因表达提供了新方法，为真菌杀虫剂的遗传改良提供了新策略。

乌龟胚胎行为热调节的分子温度计

中国科学院动物研究所杜卫国研究员等人与中国科学院昆明动物所、东北林业大学的科研人员合作，发现乌龟胚胎的行为热调节是依赖于温度门控瞬时电位受体TRPA1和TRPV1精巧的功能平衡，揭示了爬行动物胚胎时期独特的温度感知分子机制。相关成果发表于Current Biology。该研究测定了乌龟胚胎及其背根神经节中初级感受神經元的温度阈值，发现与胚胎热偏好温度阈值一致的两类热敏神经元，表明在初级感觉神经元中至少存在两个分子感受器。研究进一步发现辣椒素和4-氨基联苯胺盐酸盐（4-A）是乌龟TRPA1的特异性激活剂，TCS5861528（TCS）是特异性抑制剂;辣椒素和辣椒平则是TRPV1的特异性激活和抑制剂。