2024-07-03 09:54:54
6月24日，記者從西南大學(xué)獲悉，該校代方銀教授團(tuán)隊(duì)首次獲得了家蠶W染色體完整基因組序列，并揭示了鱗翅目昆蟲W染色體起源與進(jìn)化的新機(jī)制。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于期刊《科學(xué)進(jìn)展》上。
家蠶性別的決定機(jī)制到底如何，一直是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。不同于大多數(shù)昆蟲性染色體組為XX/XY系統(tǒng)，以家蠶為代表的鱗翅目昆蟲性染色體在昆蟲界獨(dú)樹一幟，其性染色體以ZZ/ZW系統(tǒng)為主，其中雄性為ZZ，雌性為ZW。1916年，日本學(xué)者首次在家蠶中發(fā)現(xiàn)W染色體。然而，該染色體序列一直沒有被破譯。
“我們這次攻克了家蠶基因組全序列研究的最后堡壘。”代方銀說，家蠶基因組研究經(jīng)歷了20余年，完成種質(zhì)資源“千蠶基因組計(jì)劃”，發(fā)布世界首張“家蠶超級泛基因組圖譜”，率先創(chuàng)建“數(shù)字家蠶”基因庫，不過對性別起決定性作用的W染色體的序列從未發(fā)布。
“不是科學(xué)家們‘重男輕女’，而是蠶‘姑娘’的W染色體序列解析太難。”代方銀說，本次研究團(tuán)隊(duì)獲得了家蠶高質(zhì)量的W染色體序列，并且發(fā)現(xiàn)家蠶W染色體包含137個(gè)拷貝雌性性別決定因子（Fem），76個(gè)蛋白編碼基因?！斑@解釋了為什么通過基因組敲除Fem無法完全實(shí)現(xiàn)雌性向雄性轉(zhuǎn)變，因?yàn)榛蚪M操作很難將W染色體上數(shù)目眾多的Fem拷貝完全敲除?！贝姐y介紹。在此之前，在家蠶W染色體上，還沒有任何關(guān)于蛋白編碼基因的報(bào)道。
同時(shí)，該研究揭示了鱗翅目昆蟲W染色體通過多種機(jī)制獨(dú)立產(chǎn)生，并提出了鱗翅目W染色體形成的新機(jī)制——單個(gè)Z染色體轉(zhuǎn)換。研究結(jié)果對家蠶性別調(diào)控研究、基于W染色體的遺傳改造和分子育種意義重大。
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