A diapausa é uma estratégia adaptativa sazonal comum que regula o tempo anual em insetos. Muito poucos loci causais subjacentes à variação da diapausa ainda foram identificados. Usando o mapeamento cruzado e a análise de associação de todo o genoma, identificamos o terminal N da proteína relógio CYCLE como o principal efeito causal subjacente às diferenças da diapausa embrionária na mariposa da seda. Descobrimos que o fenótipo de não diapausa em cepas de polivoltina resulta de uma deleção específica que interrompe uma isoforma alternativa de CYCLE. Demonstramos ainda que diferentes isoformas CYCLE contribuem para uma diversidade funcional na modulação dos ritmos circadianos e da diapausa, que foi preservada em lepidópteros por pelo menos 110 milhões de anos. Nosso estudo propõe um modelo que explica como os fenótipos adaptativos podem evoluir rapidamente sem afetar as funções essenciais relacionadas.