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國(guó)內(nèi)科研團(tuán)隊(duì)首獲家蠶W染色體完整基因組序列

家蠶分子育種迎來(lái)新前景

2024年06月24日08:16 | 來(lái)源:光明日?qǐng)?bào)
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原標(biāo)題:家蠶分子育種迎來(lái)新前景

西南大學(xué)代方銀教授團(tuán)隊(duì)首次獲得家蠶W染色體完整基因組序列,揭示了鱗翅目昆蟲W染色體起源與進(jìn)化的新機(jī)制,這一研究成果近日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》發(fā)表。代方銀介紹,相關(guān)研究成果在基因組與進(jìn)化生物學(xué)領(lǐng)域具有重要理論意義,在家蠶等鱗翅目昆蟲的性別調(diào)控的研究方面具有重大價(jià)值,並為家蠶分子育種帶來(lái)新的前景。

據(jù)介紹,動(dòng)物界性染色體的組成及其對(duì)性別的決定作用呈現(xiàn)豐富的多樣性。在哺乳動(dòng)物中,雄性的性染色體組成通常為XY,而雌性則為XX,性別由Y染色體上的關(guān)鍵基因決定。在昆蟲中,性染色體組成以XX/XY系統(tǒng)為主,而鱗翅目昆蟲性染色體組成與其他大部分昆蟲不同,其性染色體以ZZ/ZW系統(tǒng)為主。因此,關(guān)於鱗翅目W染色體的起源和進(jìn)化受到進(jìn)化生物學(xué)家的長(zhǎng)期關(guān)注。

近20年來(lái),家蠶性別決定分子機(jī)制研究一直是熱點(diǎn)問題,但家蠶性別決定機(jī)制仍未被清晰解析,這與家蠶W染色體序列信息的缺乏有關(guān)。

西南大學(xué)資源昆蟲高效養(yǎng)殖與利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授、論文第一作者韓民錦表示,團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用二代短讀長(zhǎng)、三代長(zhǎng)讀長(zhǎng)和Hi-C測(cè)序技術(shù)組裝,獲得家蠶雌性個(gè)體的染色體級(jí)別基因組,並開發(fā)了鑒定富含重復(fù)序列W染色體的工具,獲得了長(zhǎng)度約10.1Mb的家蠶W染色體序列。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(gè)、蛋白編碼基因76個(gè),這些信息對(duì)解析家蠶性別決定機(jī)制以及基於W染色體的分子育種具有重要價(jià)值。

“本研究通過(guò)比較21個(gè)鱗翅目昆蟲和3個(gè)毛翅目昆蟲基因組,揭示鱗翅目昆蟲W染色體通過(guò)多種機(jī)制獨(dú)立產(chǎn)生,並提出了鱗翅目W染色體形成的新機(jī)制——單個(gè)Z染色體轉(zhuǎn)換,對(duì)理解鱗翅目昆蟲W染色體的起源與進(jìn)化提供了新的見解?!表n民錦說(shuō)。

“我認(rèn)為家蠶W染色體完整基因組序列的發(fā)現(xiàn),對(duì)鱗翅目昆蟲的研究來(lái)說(shuō)非常有用,尤其是在新鑒定的基因和重復(fù)序列注釋方面,也對(duì)家蠶研究大有裨益?!薄犊茖W(xué)進(jìn)展》審稿人表示。(記者李宏、張國(guó)聖)

(責(zé)編:李昉、郝孟佳)

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