Hox基因(即同源异形基因)是一类在进化上高度保守的发育调控基因，沿着驱体轴线控制动物各部位的发育，其突变会导致对应体节组织器官发生同源异型转化等异常表型。

Hox基因最早在果蝇中发现。关于Antp与昆虫翅的关系，Nature杂志上曾发表过2篇论文，分别报道了果蝇（1995）和赤拟谷盗（2005）的Hox基因族成员Antp虽在胸部表达，但不参与翅的形态发生，而Hox基因Ubx基因只决定后翅的形态。因此长期以来，科学家们普遍认为昆虫前翅发育不受Hox基因调控（即“Hox-free”）。

2022年1月28日，发育生物学Top期刊Development在线发表了西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室（家蚕国重）童晓玲教授课题组题为The Hox gene Antennapedia is essential for wing development in insects的研究论文（编辑为哈佛大学Cassandra Extavour教授）。该研究挑战了国外权威学者的研究结论，受到国际同行认可：以家蚕、果蝇和赤拟谷盗为研究对象，揭示Antp对昆虫翅的发育不可或缺，昆虫前翅的发育不是“Hox-free”。

家蚕Antp基因调控翅的发育

课题组研究表明，在家蚕、果蝇和赤拟谷盗中敲低或敲除Antp基因后会导致成虫翅变小，且呈卷曲皱缩状。进一步研究揭示，Antp通过直接调节翅原基中蜕皮激素合成基因Shade的表达，从而调控翅原基中蜕皮激素20-羟基蜕皮酮（20E）的含量，进而调节昆虫变态过程中翅的发育；同时，Antp也能直接通过与翅发育相关基因（如表皮蛋白基因）的顺势调控原件结合调控翅的发育。该研究不但提供了Hox基因Antp对昆虫翅发育不可或缺的新认识，而且深入解析了Antp基因调控昆虫翅发育的分子机理。

Antp基因调控果蝇和赤拟谷盗的翅发育

Hox基因Antp调控昆虫翅发育的分子机理

论文得到审稿人的高度称赞，认为：最引人注目的是，继果蝇同源异型基因发现100年以后，对Antp基因长期具有深入研究，现在本论文的研究者们展示了一种前所未有的发现。这是一个很好的例子，说明了研究一系列模式生物的实际意义，也证明了即使是研究得最好的模式之一，仍有更多的东西需要认识。(原文“To me, the most striking thing about this paper is that more than 100 years after Drosophila Antp was found and after all the years of intense study of this gene, these authors are now demonstrating a phenotype that has never been shown before. This could be a beautiful example of the utility of studying a range of model organisms rather than just a handful, as well as a demonstration that, even for one of the best-studied models, there is still more to be learned.”) 审稿人的意见也充分肯定了家蚕这一新兴模式生物在科学研究中的价值和贡献。

论文通讯作者和第一作者接受Development编辑部专访

该论文被Development杂志选为当期唯一的一篇“亮点文章”(Highlighted Article)，并对研究人员进行了专访(The people behind the papers — Chunyan Fang and Xiaoling Tong)，论文随即被Flybase收录。

西南大学家蚕国重博士研究生方春燕（已于2021年6月毕业）为论文第一作者，童晓玲教授为论文通讯作者。本研究主要得到了国家自然科学基金重点项目的资助。

全文链接：https://journals.biologists.com/dev/article-abstract/149/2/dev199841/274154/The-Hox-gene-Antennapedia-is-essential-for-wing?redirectedFrom=fulltext

专访链接：https://journals.biologists.com/dev/article/149/2/dev200484/274155/The-people-behind-the-papers-Chunyan-Fang-and

（供稿：方春燕  审核：代方银）