从毛毛虫转变为色彩斑斓、翩翩起舞的蝴蝶，昆虫翅膀的形成和进化在昆虫的演化历程中扮演着至关重要的角色。由于昆虫翅膀形态的多样性和动态能量需求的不同，翅膀进化过程中代谢途径的分子适应机制在很大程度上仍然是一个未解之谜。
近日，浙江大学王华兵教授课题组在国际著名期刊《Molecular Biology and Evolution》发表题为“Evolutionary novelty of Apolipoprotein D facilitates metabolic plasticity in lepidopteran wings”的研究论文。这项研究深入探讨了鳞翅目昆虫中ApoD的分子进化路径及其功能分化，揭示了由基因串联复制产生的新基因ApoD在调节脂质代谢方面的重要作用，为理解鳞翅目昆虫的脂质代谢和能量平衡提供了新的见解。
昆虫的脂质代谢不仅是器官发育的基础，也是能量供应的关键。通过研究涵盖10个目、100个基因组的数据，研究团队发现，在鳞翅目昆虫中普遍保留了因串联复制而生成的ApoD基因。作为昆虫纲中第二大目的成员，鳞翅目包括蛾类和蝶类，它们的翅膀不仅具有美丽的颜色，还承担着飞行、保护和求偶等重要功能。通过比较基因组学和转录组学分析，研究人员发现新复制的ApoD2基因在鳞翅目昆虫的翅膀中高度表达，并编码了一个独特的C末端尾巴。此外，体外配体结合实验表明，正是ApoD2的这个独特C末端尾巴赋予了它结合不同配体的新能力。
以家蚕这一鳞翅目模式生物为例，研究团队通过综合运用转录组学、代谢组学、脂质组学、蛋白质组学和功能性实验，详细阐述了复制基因ApoD2在脂质代谢和能量平衡中的关键作用。这项研究不仅加深了我们对鳞翅目昆虫脂质代谢调控机制的认识，也为探究昆虫适应性进化的机制提供了新的线索。
浙江大学动科院研究生贾顺泽（已毕业）、李荣俏（已毕业），李颖慧和黄宇欣为共同第一作者，王华兵教授为通讯作者，刘敏敏、周燕燕、梁燕婷、郝志华和徐豫松副教授等参与了本研究。此外，黄健华教授、沈星星教授、钟伯雄教授和张亮生教授给予了本研究大力支持和帮助。该研究受到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金杰青项目和浙江省育种专项等经费支持。
