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“蚕姑娘”性染色体基因组 密码破解

2024年07月10日 12:02:21 来源:科技日报 作者:雍黎

  科技日报讯(记者 雍黎)7月8日,记者从西南大学获悉,该校教授代方银团队首次获得了家蚕W染色体完整基因组序列,并揭示了鳞翅目昆虫W染色体起源与进化新机制。相关研究成果近日发表于期刊《科学进展》。

  家蚕性别的决定机制一直受到科学界关注。以家蚕为代表的鳞翅目昆虫性染色体在昆虫界独树一帜。不同于大多数昆虫性染色体组为XX/XY系统,其性染色体以ZZ/ZW系统为主,其中雄性为ZZ,雌性为ZW。1916年,日本学者首次发现家蚕W染色体。然而,该染色体序列一直没有被破译。

  “我们这次攻克了家蚕基因组全序列研究的最后堡垒。”代方银介绍,在20余年的家蚕基因组研究中,虽然科学家们完成了种质资源“千蚕基因组计划”,发布了世界首张“家蚕超级泛基因组图谱”,创建了“数字家蚕”基因库,但对家蚕性别起决定性作用的W染色体序列却从未发布。

  “不是科学家们‘重男轻女’,而是‘蚕姑娘’的W染色体序列解析太难。”代方银说,本次研究团队获得了高质量的家蚕W染色体序列,并且发现家蚕W染色体包含137个拷贝雌性性别决定因子(Fem),76个蛋白编码基因。这解释了为什么通过基因组敲除Fem无法完全实现雌性向雄性转变,因为基因组操作很难将W染色体上数目众多的Fem拷贝完全敲除。在此之前,还没有任何关于家蚕W染色体蛋白编码基因的报道。

  同时,研究揭示了鳞翅目昆虫W染色体形成的新机制——单个Z染色体转换。这一研究结果对家蚕性别调控研究、基于W染色体的遗传改造和分子育种研究意义重大。

[编辑: 王姝]
(本文来源:科技日报)
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