文 | 雍黎 

24日，記者從西南大學獲悉，該校代方銀教授團隊首次獲得了家蠶W染色體完整基因組序列，並揭示了鱗翅目昆蟲W染色體起源與進化的新機制。相關研究成果近日發表於期刊《科學進展》上。

家蠶性別的決定機制到底如何，一直是業界關注的焦點。不同於大多數昆蟲性染色體組為XX/XY系統，以家蠶為代表的鱗翅目昆蟲性染色體在昆蟲界獨樹一幟，其性染色體以ZZ/ZW系統為主，其中雄性為ZZ，雌性為ZW。1916年，日本學者首次在家蠶中發現W染色體。然而，該染色體序列一直沒有被破譯。

“我們這次攻克了家蠶基因組全序列研究的最後堡壘。”代方銀說，家蠶基因組研究經歷了20餘年，完成種質資源“千蠶基因組計劃”，發佈世界首張“家蠶超級泛基因組圖譜”，率先創建“數字家蠶”基因庫，不過對性別起決定性作用的W染色體的序列從未發佈。

“不是科學家們‘重男輕女’，而是蠶‘姑娘’的W染色體序列解析太難。”代方銀說，本次研究團隊獲得了家蠶高質量的W染色體序列，並且發現家蠶W染色體包含137個拷貝雌性性別決定因子（Fem），76個蛋白編碼基因。“這解釋了為什麼通過基因組敲除Fem無法完全實現雌性向雄性轉變，因為基因組操作很難將W染色體上數目衆多的Fem拷貝完全敲除。”代方銀介紹。在此之前，在家蠶W染色體上，還沒有任何關於蛋白編碼基因的報道。

同時，該研究揭示了鱗翅目昆蟲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。研究結果對家蠶性別調控研究、基於W染色體的遺傳改造和分子育種意義重大。