6月27日，西南大學(xué)資源昆蟲高效養(yǎng)殖與利用全國重點實驗室主任代方銀教授發(fā)布消息稱，該團隊在全球率先獲得了家蠶W染色體完整基因組序列，并首次在家蠶性染色體W上發(fā)現(xiàn)蛋白編碼基因，將為家蠶分子育種帶來新的前景。
家蠶雄性個體較雌性個體具有生命力強、料絲轉(zhuǎn)化率高、蠶絲凈度好、生絲品級高等優(yōu)勢。因此，“單養(yǎng)雄蠶”一直以來都是蠶業(yè)界的長期愿景。代方銀介紹，此前，“單養(yǎng)雄蠶”大多采取的是“淘汰法”，即舍去雌性個體——要么在生長的某個時期選出雄性用于后續(xù)生產(chǎn)，要么通過遺傳致死手段讓雌性在胚胎期死亡。而“單養(yǎng)雄蠶”的最理想目標是蠶蛾所產(chǎn)蠶卵全部為雄蠶，這就需要系統(tǒng)解析家蠶的性別調(diào)控機制。
在家蠶個體中，雌性的性染色體構(gòu)成為ZW，雄性的性染色體構(gòu)成為ZZ，也就是說，W染色體對家蠶性別起決定性作用，只要有一個W染色體就是雌性。近20年來，家蠶性別決定分子機制研究、對家蠶W染色體序列信息的解析，一直是家蠶研究人員們關(guān)注的熱點。
團隊主要成員、西南大學(xué)資源昆蟲高效養(yǎng)殖與利用全國重點實驗室副教授韓民錦稱，研究發(fā)現(xiàn)，家蠶W染色體包含雌性性別決定因子Fem拷貝137個，蛋白編碼基因76個，其中11個基因?qū)儆赪染色體特有。
研究人員通過對W染色體注釋發(fā)現(xiàn)，137個Fem拷貝主要以串聯(lián)重復(fù)形式排布，這也就解釋了為什么通過基因組敲除Fem無法完全實現(xiàn)雌性向雄性轉(zhuǎn)變，因為基因組操作很難將W染色體上數(shù)目眾多的Fem拷貝完全敲除。
“加上我們在2022年發(fā)布的家蠶遺傳資源‘千蠶泛基因組’，我們研究團隊已經(jīng)擁有家蠶這個物種的全部基因組序列，這是家蠶基因組研究新的里程碑。”韓民錦進一步解釋道，本次研究成果為解析家蠶性別決定和調(diào)控的分子機制提供了重要線索和靶標，在基因組與進化生物學(xué)領(lǐng)域具有重要理論意義。更在基于W染色體的分子設(shè)計育種方面具有極為重要的價值，對于未來創(chuàng)建“全雄蠶”品種將產(chǎn)生深遠影響。
據(jù)悉，該研究成果的相關(guān)論文已于日前在國際著名期刊《科學(xué)進展》在線發(fā)表。
