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表型可塑性是指单一基因型根据环境信号产生不同表型的能力，是驱动进化变化的关键因素。在水黾 *Microvelia longipes* 中，雄性后足长度表现出显著的连续变异；后足长度是一种性选择性状，被用作雄性之间争夺雌性的武器。为确定DNA甲基化是否介导这种由环境诱导的表型变异，我们采用了3个近交系的 *M. longipes*，这些近交系在平均后足长度、体型和异速生长系数方面存在差异。我们对所有品系的成年雄性和雌性进行了全基因组亚硫酸氢盐测序，并检测营养处理对DNA甲基化模式的影响。分析共鉴定出12,684,876个CpG位点，其中12%发生甲基化。这一DNA甲基化总体水平在昆虫中属于目前报道的最高水平之一。DNA甲基化主要集中于基因体内部或其附近（占甲基化CpG位点的77%），与其他昆虫中观察到的模式一致。无监督聚类分析和主成分分析显示，不同遗传品系之间的甲基化模式存在显著差异，而雌雄之间的差异极小，表明遗传因素具有强烈影响。最令人意外的是，尽管营养状况对足长具有显著影响，我们并未观察到膳食处理引起DNA甲基化发生显著变化。这些结果表明，在 *M. longipes* 中，DNA甲基化模式在不同环境条件下总体保持稳定，且主要由遗传背景决定。这一发现对“DNA甲基化普遍介导环境诱导的表型可塑性”这一常见假设提出了挑战，并提示其他表观遗传机制，如组蛋白修饰或非编码RNA，可能在调控连续性可塑性性状方面发挥更直接的作用。本研究凸显了表观遗传调控的复杂性，并强调有必要更广泛地研究分子调控通路，以全面理解自然种群中表型变异的分子基础。
abderrahman.khila{at}ens-lyon.fr
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表型可塑性是指单一基因型根据环境线索产生不同表型的能力，是驱动进化变化的关键因素。在水黾 Microvelia longipes 中，雄性的后足长度呈现显著的连续变异；后足长度是一种受性选择的性状，在雄性之间争夺雌性的竞争中被用作武器。为确定 DNA 甲基化是否介导这种由环境诱导的表型变异，我们使用了 M. longipes 的三个近交系，这些品系在平均后足长度、体型和异速生长系数方面存在差异。我们对所有品系的成年雄性和雌性进行了全基因组亚硫酸氢盐测序，并检验了营养处理对 DNA 甲基化模式的影响。我们的分析鉴定出 12,684,876 个 CpG 位点，其中 12% 发生甲基化。该 DNA 甲基化的总体水平在昆虫中已报道的水平中属于最高之列。DNA 甲基化主要集中于基因体内部或其附近（占甲基化 CpG 位点的 77%），这与其他昆虫中观察到的模式一致。无监督聚类分析和主成分分析显示，不同遗传品系之间的甲基化模式存在显著差异，而性别之间的差异极小，表明遗传因素具有强烈影响。最令人意外的是，尽管营养条件对足长具有显著影响，我们却未观察到饮食处理引起的 DNA 甲基化发生显著变化。这些结果表明，在 M. longipes 中，DNA 甲基化模式在不同环境条件下总体保持稳定，且主要由遗传背景决定。这一发现对“DNA 甲基化普遍介导环境诱导的表型可塑性”这一常见假设提出了挑战，并提示其他表观遗传机制（如组蛋白修饰或非编码 RNA）可能在调控连续可塑性状方面发挥更直接的作用。本研究凸显了表观遗传调控的复杂性，并强调有必要更广泛地考察分子通路，以全面理解自然种群中表型变异的分子基础。
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发布于 2026 年 8 月 28 日。
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水黾 Microvelia longipes 的 DNA 甲基化由遗传因素而非饮食驱动
Mirjam
Urb
、
Severine
Viala
、
Abderrahman
Khila
bioRxiv
2026.08.25.746969；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.08.25.746969
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水黾 Microvelia longipes 的 DNA 甲基化由遗传因素而非饮食驱动
Mirjam
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、
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、
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Khila
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2026.08.25.746969；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.08.25.746969
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.25.746969v1?rss=1
🏷️ DNA甲基化 表观遗传调控 表型可塑性 遗传背景 全基因组亚硫酸氢盐测序