Drosophila subobscura驯化后基因表达的连续温度敏感性

随着环境温度变化而进行驯化时，变温动物的生理状态可发生显著改变。转录在驯化响应中的作用已得到充分证实，但目前仍不清楚，转录调控总体上是反映越过温度阈值后的突变，还是转录本丰度更接近于驯化温度的单调、连续函数。在本研究中，我们将成年雄性 Drosophila subobscura 果蝇暴露于四种不同的 96 小时驯化处理，温度在对标准饲养条件而言并不构成急性胁迫的范围内变化，从相对低温（10°C）到相对高温（27°C）不等。对全身匀浆进行转录组测序（mRNAseq）显示，不同驯化温度下存在强烈的、遍及整个转录组的响应，其中随着驯化温度升高而持续、单调上调或下调的基因显著过度代表。尽管部分基因表现出更复杂的关系，符合潜在的阈值响应，但相当高比例的差异表达转录组（42%）呈现连续且严格单调的关系。功能富集分析表明，随着温度升高，精子发生相关转录本持续上调；随着温度降低，氧化磷酸化相关转录本持续上调，这揭示了与既往关于雄性生殖热敏性和低温下代谢补偿研究一致的、相互对立的模式。因此，转录对温度的连续敏感性是 D. subobscura 驯化的一个显著特征，且很可能构成下游生理过程连续温度敏感性的基础。我们还提供了证据表明，短期驯化（本研究）与已发表的长期发育驯化结果之间存在共享的转录组响应。

外温动物的生理在适应变化的环境温度过程中可能发生显著改变。转录在适应性反应中的作用已得到充分确立，但目前仍不清楚，转录调控通常究竟是反映在跨越温度阈值后发生的突发性变化，还是转录本丰度相对于适应温度而言是一种相对单调、连续的函数。在本研究中，我们将成年雄性暗果蝇（Drosophila subobscura）暴露于四种不同的96小时适应处理温度下；这些温度并不构成急性胁迫，但相对于标准饲养条件，范围从相对较冷（10°C）到相对较暖（27°C）。对全身匀浆进行转录组测序（mRNA-seq）显示，在不同适应温度之间存在大规模的全转录组响应，并且对随适应温度升高而持续且单调上调或下调的基因呈现出显著过度富集。尽管部分基因表现出与假定阈值响应一致的更复杂关系，但差异表达转录组中有很高比例（42%）表现出连续且严格单调的关系。功能富集分析表明，随着温度升高，与精子发生相关的转录本持续上调；随着温度降低，与氧化磷酸化相关的转录本持续上调。这些结果揭示了相互对照的模式，并与先前关于雄性繁殖热敏感性以及寒冷条件下代谢补偿的研究结果一致。因此，转录对温度的连续敏感性是暗果蝇适应过程的一个标志性特征，并且很可能构成了下游生理过程连续温度敏感性的基础。我们还提供了证据，表明短期适应（本研究）与已发表的长期发育适应结果之间存在共享的转录组响应。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.05.743044v1?rss=1

🏷️ 果蝇驯化 温度敏感性 转录组 基因表达 单调响应 精子发生