西南大学科研团队再创佳绩：家蚕性别调控新突破！
西南大学科研团队再创佳绩：家蚕性别调控新突破！
近日，西南大学资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室主任代方银教授团队在全球率先获得了家蚕W染色体完整基因组序列，并首次在家蚕性染色体W上发现蛋白编码基因。这一突破为实现“单养雄蚕”提供了重要线索和靶标，在基于W染色体的分子设计育种方面具有极为重要的价值。
家蚕性染色体组成及性别决定研究进展。受访者供图
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，日本学者首次在家蚕中发现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。”代方银说，家蚕基因组研究经历了20余年，完成种质资源“千蚕基因组计划”，发布世界首张“家蚕超级泛基因组图谱”，率先创建“数字家蚕”基因库，不过对性别起决定性作用的W染色体的序列从未发布。
家蚕不同染色体重复序列、蛋白编码基因分布。受访者供图
“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家蚕高质量的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。”代方银介绍。在此之前，在家蚕W染色体上，还没有任何关于蛋白编码基因的报道。
同时，该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。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意义重大。
此外，西南大学水稻团队也在国际知名期刊《自然通讯》和《植物杂志》上发表了多项研究成果，揭示了水稻粒重和粒数形成的分子机制，为提高水稻产量提供了新的途径。
代方银教授是西南大学蚕桑纺织与生物质科学学院院长、家蚕基因组生物学国家重点实验室主任，长期从事家蚕遗传资源库构建发展、遗传学与育种技术、重要性状功能基因组等研究，主持完成“千蚕基因组”计划等重大任务。
这些研究成果不仅提升了学校的学术声誉，也为国家科技创新和社会发展做出了重要贡献。