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，并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)于鱗翅目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(wèn)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，并開發(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)制以及基于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，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，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。”《科學(xué)進(jìn)展》審稿人表示。（記者李宏、張國(guó)圣）

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