我國科研團隊揭示家蠶W染色體完整基因組序列

記者從西南大學獲悉，該校代方銀教授團隊通過研究首次獲得家蠶W染色體完整基因組序列，揭示了鱗翅目昆蟲W染色體起源與進化的新機制。該研究成果在基因組與進化生物學領域具有重要理論意義，併爲家蠶分子育種帶來新前景，已於近日發表於《科學》（Science）雜誌子刊《科學進展》。

據介紹，動物界性染色體的組成呈現豐富的多樣性。在哺乳動物中，雄性的性染色體組成通常爲XY，雌性則爲XX，性別由Y染色體上的關鍵基因決定。而鳥類具有ZW染色體系統，雄性爲ZZ，雌性爲ZW。在昆蟲中，性染色體組成以XX/XY系統爲主。但鱗翅目昆蟲與其他大部分昆蟲不同，其性染色體以ZZ/ZW系統爲主。

因此，關於鱗翅目昆蟲W染色體的起源和進化受到進化生物學家的長期關注。近20年來，家蠶性別決定分子機制研究一直是熱點問題，但家蠶性別決定機制仍未被清晰解析，這與家蠶W染色體序列信息的缺乏有關。

論文第一作者、西南大學資源昆蟲高效養殖與利用全國重點實驗室副教授韓民錦介紹，團隊應用二代短讀長、三代長讀長和Hi-C測序技術組裝，獲得家蠶雌性個體的染色體級別基因組，並開發了鑑定富含重複序列W染色體的工具，獲得了長度約10.1Mb的家蠶W染色體序列。研究發現，家蠶W染色體包含雌性性別決定因子Fem拷貝137個、蛋白編碼基因76個，這些信息對解析家蠶性別決定機制以及基於W染色體的分子育種具有重要價值。

研究還通過比較21個鱗翅目昆蟲和3個毛翅目昆蟲基因組，揭示鱗翅目昆蟲W染色體通過多種機制獨立產生，並提出了鱗翅目W染色體形成的新機制——單個Z染色體轉換，對理解鱗翅目昆蟲W染色體的起源與進化提供了新的見解。

“我認爲家蠶W染色體完整基因組序列的發現，對鱗翅目昆蟲的研究來說非常有用，尤其是在新鑑定的基因和重複序列註釋方面，也對家蠶研究大有裨益。”《科學進展》審稿人表示。（記者周思宇）