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2020科技活动周--之 《走近科学》(上)破解基因...
发布时间:2020-08-24 15:39:20   作者:西南大学生物学研究中心   来源: 西南大学生物学研究中心   浏览次数:



走近科学


 基因决定了品种,决定了家蚕的生老病死以及蚕丝的产量和质量,家蚕的基因破译成为了研究中的重中之重。

 在央视节目走近科学的20190708期中播出了“破解基因好养蚕(上)”,节目阐述了我国的蚕桑业现状和将来战略目标,并从怎么养好蚕的角度解剖了我们为什么要破解家蚕的基因,在破解家蚕基因后又如何能够养好蚕。






早在五千多年前,中国人的祖先就学会了种桑养蚕。中国的丝绸产业曾经对世界文明发展产生了深远影响。
在本世纪初,为了稳定和发展我国的蚕丝产业,国家提出了振兴产业的“东桑西移”战略,将蚕丝产业逐步从东部转移到西部。国家希望在转移过程中有一个产业上的重大升级换代,可是产业升级却不是那么简单,需要许多的新技术。现代蚕丝业的中心是日本,许多新兴技术也在日本,我们想要在蚕丝业上有一个重大升级,必定需要投入更多的研究来弥补我们技术的缺失。





基因


基因决定了品种,决定了家蚕的生老病死以及蚕丝的产量和质量,所以家蚕的基因破译成为了研究中的重中之重。为了能在基因研究中取得话语权、拥有自己的家蚕基因数据,国家在2003年启动了中国家蚕基因组计划。在长达5个月的奋斗中,西南大学夏庆友教授领衔带队与北京华大基因研究中心的研究人员经过不断努力,确定了18510个家蚕基因,在2003年10月成功破译了家蚕的基因,绘制出了世界上第一张家蚕基因组框架图。这是中国贡献给人类的第三大基因研究成果,这意味着中国人将家蚕基因组科技掌握在了自己手中。





在破解了家蚕基因后究竟能给我国的桑蚕业代来哪些改变呢?





  

  家蚕是一种雌雄异体昆虫,自然条件下雌雄比例约为1:1,其中雌性家蚕需要更多能量来产卵导致丝产量低于雄性。那么我们就可以通过研究性别相关基因来改变雌雄比例从而提高丝产量。目前研究人员对家蚕基因图谱的研究已经发现了数十种性别开关的基因,通过研究这些基因的具体功能有望实现人工调节家蚕的性别,提高蚕丝产量。









家蚕与我们人类一样,会受到各种病害的侵扰导致经济损失。特别是大规模养殖下家蚕病毒病、细菌病更是难以防治。研究人员通过对家蚕生理、病理、发育、行为和遗传致死基因的研究,找到了家蚕致病致死基因。并且研究人员发现是人类驯化导致了家蚕与野蚕的性状变化,通过基因组计划,研究人员不断改良家蚕品种,提高对疾病的抵抗力。目前实验室品种已经具备抗病性要求,正在按照国家规定进行品种审定。








丝腺是家蚕产丝的器官,研究人员通过对家蚕基因的进一步研究,发现了多种调控丝腺蛋白合成的功能基因。通过改良调控这些功能基因,可以使丝的产量和质量都大幅提高,能够做出性能优秀的生物材料。