我國(guó)科學(xué)家12月10日宣布,,繼去年在世界上率先完成家蠶基因組“框架圖”后,,我國(guó)在家蠶功能基因研究和應(yīng)用中又獲得一批重要的新成果,。
2003年11月,,我國(guó)在世界上率先完成了家蠶基因組“框架圖”繪制工作后,,最為緊迫的任務(wù)就是對(duì)所獲得的海量序列信息的生物學(xué)意義進(jìn)行分析,。我國(guó)科學(xué)家為此開(kāi)發(fā)了家蠶基因識(shí)別專(zhuān)用計(jì)算機(jī)軟件,,對(duì)家蠶基因組的基因進(jìn)行了鑒定,,共獲得了18510個(gè)家蠶基因,,其中大部分為新發(fā)現(xiàn)基因。在此基礎(chǔ)上,,科學(xué)家詳細(xì)研究了與蠶業(yè)密切相關(guān)的家蠶重要生物學(xué)性狀相關(guān)功能基因,,并取得了一系列重要進(jìn)展。 絲腺是合成繭絲蛋白質(zhì)的生物器官,,是蠶絲產(chǎn)業(yè)的生物學(xué)基礎(chǔ),。科學(xué)家通過(guò)分析家蠶基因組和基因表達(dá)譜,,發(fā)現(xiàn)了1874個(gè)家蠶絲腺特異基因,,其中97%為新發(fā)現(xiàn);發(fā)現(xiàn)了絲腺中激素活動(dòng)的證據(jù),;科學(xué)家甚至比較了家蠶與被稱(chēng)為“生物鋼”的蜘蛛絲的生產(chǎn)者———蜘蛛的基因構(gòu)成,,發(fā)現(xiàn)了它們共同擁有的107個(gè)基因。據(jù)向仲懷院士介紹,,這些功能基因的獲得和功能分析的深入開(kāi)展,,將徹底突破繭絲蛋白質(zhì)合成相關(guān)基因克隆和研究的瓶頸,我國(guó)將很快在改造絲蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),,克服絲綢天然加工弱點(diǎn)等重要產(chǎn)業(yè)技術(shù)的研發(fā)方面取得突破,。 科學(xué)家通過(guò)對(duì)家蠶基因組序列的分析,發(fā)現(xiàn)了87種神經(jīng)肽激素,、激素受體和激素調(diào)節(jié)相關(guān)基因,,鑒定出18種對(duì)EH敏感的受體和受體型的轉(zhuǎn)錄因子。通過(guò)研究家蠶基因組,,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了參與發(fā)育調(diào)控的83個(gè)基因,,還在家蠶中檢測(cè)到其他鱗翅目昆蟲(chóng)的翅模式形成基因的18個(gè)同源序列。據(jù)該項(xiàng)目主持人向仲懷院士介紹,,激素和受體,,以及發(fā)育相關(guān)基因是決定家蠶生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵,其研究的深入將為實(shí)現(xiàn)家蠶生長(zhǎng)發(fā)育的人為調(diào)節(jié),,甚至改變傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu),,使家蠶更好地為人類(lèi)服務(wù)開(kāi)拓新的途徑。 家蠶是雌雄異體生物,,正常情況下雌雄各50%,。但是由于雌蠶需要利用營(yíng)養(yǎng)制造蠶卵,其生產(chǎn)效率比雄蠶低,。在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)飼養(yǎng)雄蠶化,,可使蠶絲產(chǎn)業(yè)的整體效益提高20倍左右。通過(guò)家蠶基因組的分析,,科學(xué)家在家蠶性別控制網(wǎng)絡(luò)中,,獲得了參與性別調(diào)控的關(guān)鍵基因,,為闡明家蠶性別決定機(jī)理和實(shí)現(xiàn)性別的人為控制打下基礎(chǔ)。 體液免疫因子與創(chuàng)傷愈合,、內(nèi)穩(wěn)態(tài)和調(diào)節(jié)性體液免疫應(yīng)激是昆蟲(chóng)免疫和防御的重要組成部分,。通過(guò)家蠶基因組的分析,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了69個(gè)這類(lèi)基因,,包括34個(gè)抗菌基因,,其中23個(gè)為新發(fā)現(xiàn)的基因。這些與家蠶抵抗性直接相關(guān)的功能基因,,是人類(lèi)培育超強(qiáng)健性新型蠶品種的希望,,是增加蠶農(nóng)收入的新希望,。 中國(guó)家蠶基因組計(jì)劃主要攻關(guān)專(zhuān)家,、西南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授夏慶友說(shuō),上述幾類(lèi)重要功能基因的發(fā)現(xiàn),,將催生一批高水平的理論研究成果和重要的高新產(chǎn)業(yè)技術(shù),,并使蠶業(yè)科學(xué)和蠶絲產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生革命性的變化。