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家蚕驯化和改良遗传机制研究取得新进展
2018-07-06 | 作者:王文 | 来源:进化基因组学与基因起源学科组 | 【小  大】【打印】【关闭】

  7月2日,《Nature》子刊《Nature Ecology and Evolution》(自然·生态学与进化)在线发表了题为“The evolutionary road from wild moth to domestic silkworm (从野蚕到家蚕的进化之路)”的研究论文(https://www.nature.com/articles/s41559-018-0593-4)。 

  古代“丝绸之路”,是以蚕丝贸易为载体和符号,联系中西方经济及文化交流的交通要道。在丝绸之路的经济和文化传播过程中,蚕丝的生产者——家蚕,随之传播到亚欧各地,并经历近代育种后,形成现今丰富的地方与改良品种。然而,到目前为止,人们对丝绸之路的了解仍主要局限于文化、史料等层面,缺乏更深入的证据。另一方面,作为唯一完全驯化的昆虫,其驯化历史及其重要性状的人工选择机制的揭示,将对全面理解人工选择机制这一自达尔文以来长期悬而未决的重大科学问题,提供独特的证据和线索。该研究从中国、欧洲、日本和印度收集了137种不同品种的家蚕进行分析,确定家蚕是在5000年前从中国野桑蚕祖先单一驯化而来,驯化后三眠品系是最先分化的一个组,然后家蚕在连接中国、南亚和欧洲的古丝绸之路沿路上曾出现过几次扩散,并随后在中国和日本形成了特有的优良品种。 

  研究通过人工选择信号分析,发现氮营养尤其是氨基酸代谢对于家蚕进化过程中茧丝量的提升发挥着重要作用;生物钟节律基因对于家蚕驯化及地方适应性具有一定的作用。利用大规模基因组数据资源,该研究还首次将全基因组联合分析(GWAS)应用于家蚕重要性状的定位,证实了该方法的可行性和科学性,并对一些重要抗性位点进行了定位。这些结果为家蚕育种及功能基因组学研究提供了系统的数据资源和参考依据,为后续深入开展茧丝生物学、节律分子机制等研究提供了重要线索。 

  该研究是多个研究小组共同合作研究取得的成果。论文以华南师范大学生命科学学院暨中科院昆明动物所相辉教授,上海植物生理生态研究所博士生刘晓静,江苏科技大学李木旺研究员为共同第一作者,中科院上海植物生态研究所詹帅研究员、中国科学院昆明动物研究所王文研究员、江苏科技大学徐安英研究员为共同通讯作者。王文研究员的研究生朱亚楠和刘力源参与了本工作。该研究成果得到了科技部“973计划”项目、国家自然科学基金委等项目的资助。 

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