家蚕分子育种迎来新前景

西南大学代方银教授团队首次获得家蚕W染色体完整基因组序列，揭示了鳞翅目昆虫W染色体起源与进化的新机制，这一研究成果近日在国际学术期刊《科学进展》发表。代方银介绍，相关研究成果在基因组与进化生物学领域具有重要理论意义，在家蚕等鳞翅目昆虫的性别调控的研究方面具有重大价值，并为家蚕分子育种带来新的前景。

据介绍，动物界性染色体的组成及其对性别的决定作用呈现丰富的多样性。在哺乳动物中，雄性的性染色体组成通常为XY，而雌性则为XX，性别由Y染色体上的关键基因决定。在昆虫中，性染色体组成以XX/XY系统为主，而鳞翅目昆虫性染色体组成与其他大部分昆虫不同，其性染色体以ZZ/ZW系统为主。因此，关于鳞翅目W染色体的起源和进化受到进化生物学家的长期关注。

近20年来，家蚕性别决定分子机制研究一直是热点问题，但家蚕性别决定机制仍未被清晰解析，这与家蚕W染色体序列信息的缺乏有关。

西南大学资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室副教授、论文第一作者韩民锦表示，团队应用二代短读长、三代长读长和Hi-C测序技术组装，获得家蚕雌性个体的染色体级别基因组，并开发了鉴定富含重复序列W染色体的工具，获得了长度约10.1Mb的家蚕W染色体序列。研究发现，家蚕W染色体包含雌性性别决定因子Fem拷贝137个、蛋白编码基因76个，这些信息对解析家蚕性别决定机制以及基于W染色体的分子育种具有重要价值。

“本研究通过比较21个鳞翅目昆虫和3个毛翅目昆虫基因组，揭示鳞翅目昆虫W染色体通过多种机制独立产生，并提出了鳞翅目W染色体形成的新机制――单个Z染色体转换，对理解鳞翅目昆虫W染色体的起源与进化提供了新的见解。”韩民锦说。

“我认为家蚕W染色体完整基因组序列的发现，对鳞翅目昆虫的研究来说非常有用，尤其是在新鉴定的基因和重复序列注释方面，也对家蚕研究大有裨益。”《科学进展》审稿人表示。（记者李宏、张国圣）