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早期发育阶段的环境胁迫可对秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）的繁殖和发育可塑性产生持久影响。本研究比较了两种诱导dauer期的胁迫因素——高温和拥挤——对生育力、dauer期形成以及跨代基因表达的影响。进入dauer期可保护动物免受胁迫诱导的不育影响，其中，高温诱导的滞育（high-temperature-induced diapause，HID）能够显著维持繁殖能力。值得注意的是，再次暴露于高温时，高温诱导的dauer后期线虫（post-dauer，PD-temp）的子代表现出两倍增加的dauer期形成，揭示了HID的一种短暂性跨代增强效应。该效应具有刺激特异性：亲代高温暴露会抑制子代中由信息素诱导的dauer期形成，而亲代信息素暴露则不会增强HID。在经历一代无胁迫环境后，这种增强的dauer形成倾向会被重置。对连续三代进行RNA测序，鉴定出一种仅见于F1代、与再次暴露于高温时dauer期形成增强相关的短暂基因表达特征。功能分析显示，snpc-1.3、F49F1.7和Y69A2AR.12可促进HID。与此同时，PD-temp动物的F1代子代中vit-3的表达选择性降低，而vit-3突变体在27°C下表现出增加的dauer期形成，提示vit-3通常对HID具有抑制作用。与本课题组此前关于RNA干扰（RNAi）通路参与环境诱导的滞育和遗传性胁迫响应的研究结果一致，我们发现，内源性RNAi通路同样可跨代调控HID。多种RNAi通路组分参与HID，而核内RNAi因子nrde-2则是dauer期形成跨代增加所特异性必需的。组织特异性救援实验进一步提示，跨组织协调的RNAi活性以不同方式参与亲代HID和子代响应。综上，这些研究结果表明，HID是一种独特的胁迫诱导型发育程序，能够在维持繁殖适合度的同时，短暂改变子代对反复热胁迫的响应。此外，我们的结果还表明，dauer期进入所产生的生理效应及跨代后果取决于诱导滞育的环境信号。
高温诱导的滞育会短暂地使子代预先具备形成dauer期的能力（秀丽隐杆线虫）。| bioRxiv
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高温诱导的滞育会短暂地使子代预先具备形成dauer期的能力（秀丽隐杆线虫）。
Esteban Retamales，
James Lee，
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Andrea Calixto
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.08.26.747381
Esteban Retamales 1 瓦尔帕莱索大学；
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James Lee 2 洛克菲勒大学；
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Andrea Calixto 3 瓦尔帕莱索大学瓦尔帕莱索神经科学跨学科中心
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秀丽隐杆线虫早期发育阶段所经历的环境胁迫，可能对其生殖能力和发育可塑性产生持久影响。在本研究中，我们比较了两种诱导dauer期的胁迫因素——高温和种群拥挤——对生育力、dauer期形成以及跨代基因表达的影响。进入dauer期能够保护个体免受胁迫诱导的不育，其中高温诱导的滞育（high-temperature-induced diapause，HID）对生殖能力表现出较强的 պահպան作用。值得注意的是，温度诱导的dauer后期个体（PD-temp）的子代在再次暴露于高温时，dauer期形成率增加了两倍，表明HID能够在代际间产生短暂增强效应。该效应具有刺激特异性：亲代高温暴露会抑制子代由信息素诱导的dauer期形成，而亲代信息素暴露则不会增强HID。经过一代无胁迫繁殖后，这种dauer期形成倾向会恢复至基线水平。对连续三代进行RNA测序后，我们鉴定出一种仅在F1代特异出现的、与再次高温暴露时dauer期形成增强相关的基因表达特征。功能分析显示，snpc–1.3、F49F1.7和Y69A2AR.12能够促进HID。与此同时，PD-temp个体的F1代子代中vit-3的表达选择性降低；而vit–3突变体在27°C条件下表现出更高的dauer期形成率，提示vit–3通常对HID具有抑制作用。与本课题组此前关于RNA干扰（RNAi）通路参与环境诱导的滞育和遗传性胁迫反应的研究结果一致，我们发现，内源性RNAi通路同样能够跨代调控HID。多个RNAi通路组分参与了HID，而核RNAi因子nrde–2则特异性地参与了dauer期形成的代际增强。组织特异性挽救实验进一步提示，不同组织间协调的RNAi活性以不同方式参与亲代HID及子代反应。综上，这些研究结果表明，HID是一种独特的胁迫诱导型发育程序，能够在保持生殖适合度的同时，短暂改变子代对反复热胁迫的反应。我们的结果还表明，dauer期进入所产生的生理后果及代际影响，取决于诱导滞育的环境信号。
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该预印本依据CC-BY-NC-ND 4.0国际许可协议发布。
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发布于2026年8月28日。
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高温诱导的滞育会短暂地使子代预先具备形成dauer期的能力（秀丽隐杆线虫）。
Esteban Retamales，
James Lee，
Andrea Calixto
bioRxiv 2026.08.26.747381；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.08.26.747381
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高温诱导的滞育会短暂地使子代预先具备形成dauer期的能力（秀丽隐杆线虫）。
Esteban Retamales，
James Lee，
Andrea Calixto
bioRxiv 2026.08.26.747381；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.08.26.747381
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.26.747381v1?rss=1
🏷️ 秀丽隐杆线虫 高温诱导滞育 跨代效应 dauer期形成 RNA干扰 基因表达调控