發(fā)布日期:2018-07-26 09:03:54 來(lái)源:人民日?qǐng)?bào) 分享到: |
家蠶是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng),也是目前唯一被人類完全馴化的無(wú)脊椎動(dòng)物。家蠶的祖先被廣泛認(rèn)為是中國(guó)的野桑蠶,像大多數(shù)鱗翅目昆蟲(chóng)一樣,野桑蠶也能結(jié)小而薄的繭。
五千年前,野桑蠶被華夏大地的先人們選中,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的馴化、選育以及改良,家蠶的繭絲產(chǎn)量和質(zhì)量發(fā)生了翻天覆地的變化,同時(shí)逐漸適應(yīng)了被人類馴養(yǎng)的生活方式——逐步失去了野外生存能力,成為完全依靠人類生存的昆蟲(chóng)。
由于完全受人類支配,家蠶在馴化過(guò)程中分化出大量具有不同表型特征的品系,如斑紋(普斑、虎斑、素蠶)、繭色(白繭、黃繭、綠繭)、眠性(蛻皮次數(shù),三眠蠶、四眠蠶)、化性(一年中生長(zhǎng)的代數(shù),一化、二化、多化)等。不同的品系之間繭絲產(chǎn)量也有明顯差異,尤其是用于蠶絲生產(chǎn)的改良品種和普通的地方品種之間。
中科院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所聯(lián)合華南師范大學(xué)、中科院昆明動(dòng)物所、江蘇科技大學(xué)等研究單位,通過(guò)合作選取了137個(gè)涵蓋了不同地域、化性、眠性等主要種質(zhì)特征的家蠶種質(zhì)資源和改良品種,以高通量測(cè)序和群體遺傳學(xué)分析等手段,較為精細(xì)地重構(gòu)了家蠶從馴化到改良的演化歷史。
研究人員發(fā)現(xiàn),在眾多的家蠶品系之中,中國(guó)的三眠地方品種相對(duì)更早地從野桑蠶中分離出來(lái);以其為基礎(chǔ),家蠶在中國(guó)被進(jìn)一步馴化成四眠地方品種,同期也沿絲綢之路傳播至歐洲、南亞等地區(qū)。改良品種則是在地方品種的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈、短期且目的較為明確的人工選擇而來(lái),主要服務(wù)于蠶絲生產(chǎn)。
研究人員還發(fā)現(xiàn),家蠶中與氮合成、利用相關(guān)的基因,特別是氨基酸代謝通路中的基因與野蠶有明顯差異,且個(gè)別基因在地方品種和改良品種之間也存在差異。氮的利用與蠶的絲腺發(fā)育、蠶絲蛋白的合成息息相關(guān),由此,研究人員推測(cè)家蠶的氨基酸代謝系統(tǒng)調(diào)控水平發(fā)生了精細(xì)變異,最終促進(jìn)了家蠶繭質(zhì)性狀、產(chǎn)量的顯著提升。
要完成大規(guī)模的家蠶飼養(yǎng),需要家蠶適應(yīng)人類的支配,同時(shí)在飼養(yǎng)時(shí)生長(zhǎng)能整齊劃一。家蠶自身的節(jié)律行為并不明顯且不受關(guān)注,但研究人員發(fā)現(xiàn),昆蟲(chóng)的生物鐘核心調(diào)控基因在家蠶馴化過(guò)程中也發(fā)生了明顯的變異,這也許就是家蠶能夠最終適應(yīng)人類管理的遺傳基礎(chǔ)。
該項(xiàng)研究同時(shí)公開(kāi)了這些代表性家蠶品系的全部遺傳信息,為后續(xù)的家蠶育種改良,以及鑒定控制重要性狀的基因提供了寶貴的數(shù)據(jù)。
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