圖為夏慶友教授團隊在《Genome Research》發表的全基因組編輯新成果。
中新網重慶新聞5月24日電(記者鍾旖)記者24日從西南大學獲悉,該校前沿交叉學科研究院生物學研究中心夏慶友教授團隊日前構建起全球首個家蠶全基因組編輯篩選平臺,運用平臺可建立全基因組家蠶基因編輯文庫,篩選鑑定出家蠶具有代表性的必需基因,推動家蠶遺傳育種工作。相關研究成果已於近期在國際基因組學領域知名期刊《基因組研究》在線發表。
2003年,中國工程院院士向仲懷在西南大學帶領團隊繪製完成世界上第一張家蠶基因組框架圖,使家蠶成為較早完成基因組測序的物種之一,標誌著中國蠶業科學研究步入世界領先水平。隨後,該校夏慶友教授團隊又相繼建立了蛋白質組、代謝組、轉基因、基因編輯等一系列家蠶功能基因組研究平臺。
「隨著家蠶模式生物作用的不斷加強和蠶桑絲綢產業模式的快速升級,傳統的功能基因研究手段和通量已經無法滿足,迫切需要新的研究手段。」西南大學家蠶基因組生物學國家重點實驗室副教授馬三垣介紹,該研究團隊以家蠶這一鱗翅目模式昆蟲為對象,進行了全基因組文庫的構建與篩選研究,構建了家蠶基因的CRISPR載體文庫和家蠶細胞文庫,並通過對家蠶在正常生長條件下必需基因和生長抑制基因的篩選,獲得了1006個必需基因、838個生長抑制基因、3013個響應極端溫度的基因。利用篩選獲得基因,有可能培育出對病害的抵抗力更強、對養殖溫度的環境適應性更好的新品種。
西南大學前沿交叉學科研究院生物學研究中心主任、重慶市蠶絲纖維新材料工程技術研究中心主任夏慶友認為,基於全基因組的突變文庫構建和篩選研究對於功能基因組學和動植物品種改良具有重要價值,有助於家蠶遺傳育種的精準化、規模化、工程化和多元化,推動蠶桑絲綢產業創新升級。
此外,基於家蠶全基因組的篩選研究,也能為其他物種全基因組編輯篩查提供借鑑,如家蠶與鱗翅目害蟲具有相似的基因同源性,這一研究成果還能對菜粉蝶、小菜蛾、棉鈴蟲等害蟲進行基因篩選,達到以生物手段防治病蟲害的目的。
(責任編輯:陳超)