体色对于自然界中的生物具有重要的意义，起到了拟态、保护、警戒等作用。昆虫的体色也存在遗传性和可塑性，造就了千姿万态的昆虫世界。褐飞虱是我国和许多亚洲国家当前水稻上的首要害虫，这种昆虫通常虫体体色为黄褐色，但也经常会出现黑色个体，在维持其多样性和生态适应性方面可能起着重要作用。

近日，浙江大学农学院的张传溪教授和生科院周耐明教授团队揭示了，一种名为elevenin的神经肽，在褐飞虱体色可塑性发育中发挥关键作用，是褐飞虱体壁黑化的抑制因子。

这项研究发现刊登在著名杂志《美国实验生物学学会联合会会刊》（FASEB Journal），论文第一作者为浙江大学农学院博士生王斯亮和王伟伟，通讯作者分别是农学院的张传溪教授和生科院的周耐明教授。

最早国外科学家在软体动物海兔的腹神经节的L11神经元中首次发现编码Elevenin神经肽的基因的存在，目前elevenin在软体动物（蜗牛等）、环节动物（沙蚕等）、节肢动物（鳌虾、昆虫等）中均有发现，但是有关的功能研究非常少。

研究人员对褐飞虱的elevenin基因进行敲减，发现若虫会全部发育为黑色个体，而用人工合成了elevenin成熟肽注射后，下一龄体色又会由黑色恢复为黄褐色；对自然状态黑色个体注射合成肽，同样能使其发育为黄褐色个体。“一正一反”两条验证途径，证明了elevenin是褐飞虱体壁黑化的抑制因子, 是褐飞虱的“美白素神经肽”。

目前科研人员，对褐飞虱为什么会存在体色偏黑的个体还无法解释。但是黑色通常是生物界的重要隐蔽色，就好像人们会穿黑色的“夜行衣”来隐藏自己。昆虫会通过使自己的体色与周围环境相近，从而躲避天敌，保护自己，比如绿色的毛毛虫隐藏在绿叶中。在自然界中，光线照射产生的阴影广泛存在，而黑色的个体可能更容易隐藏在阴影中保护自己。

其次，从黑色的物理特性考虑，可能具有增加热量吸收的作用。在一些蛾类中，人们发现颜色偏黑的蛹，具有较高的体温。在寒冷的环境中，黑色可能有助于昆虫增加对外界热量的吸收，维持新陈代谢等生命活动。

深入研究发现，elevenin对体色的调控是通过与体壁细胞上特异性受体G蛋白偶联受体NlA42结合, 再与细胞内Gq和Gs蛋白偶联，激活下游PLC/Ca2+/PKC信号通路和AC/cAMP/PKA信号通路，进一步调控酪氨酸黑色素合成通路，从而最后使体色发生变化的。

王斯亮在接受采访时说，本研究以褐飞虱为例，揭示了神经肽对昆虫体色调控的分子机制，为内分泌调控体色可塑性提供了一个典型的例子，为后来的研究提供参考。

该研究得到了国家自然科学基金重点项目资助。

（柯溢能）

论文链接：https://www.fasebj.org/doi/abs/10.1096/fj.201802786RR