2019-05-22 09:21:41 王福海賈禾
由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所研究員李木旺、華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院暨中科院昆明動(dòng)物所教授相輝等共同完成的“從野蠶到家蠶的進(jìn)化之路”一文，在《自然—生態(tài)學(xué)與進(jìn)化》（Nature Ecology and Evolution）上發(fā)表。
動(dòng)植物的馴化研究是生命科學(xué)研究的重要內(nèi)容之一，而家蠶是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)昆蟲，也是目前唯一被人類完全馴化的無(wú)脊椎動(dòng)物。雖然前期的研究已經(jīng)表明家蠶起源于中國(guó)，并源自單一的馴化事件，但受限于初期研究時(shí)的品種選擇和測(cè)序深度，家蠶各品系的詳細(xì)馴化歷程和傳播歷史仍不清楚。
為了揭示家蠶馴化和改良?xì)v史，蠶業(yè)所與華南師范大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院植物生理生態(tài)研究所、中科院昆明動(dòng)物所、西北工業(yè)大學(xué)等單位歷時(shí)4年合作開(kāi)展了蠶馴化和改良?xì)v史研究。
研究人員選取了137個(gè)有代表性的家蠶種質(zhì)資源和改良品種——涵蓋了不同的地理系統(tǒng)、化性、眠性等主要種質(zhì)特征，通過(guò)高通量重測(cè)序和群體遺傳學(xué)分析等手段，較為精細(xì)地重構(gòu)了家蠶從馴化到改良——家蠶品系的演化歷史。研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)存各家蠶品系中，中國(guó)的三眠地方品種分歧相對(duì)較早；以三眠地方品種為基礎(chǔ)，家蠶品系開(kāi)始大規(guī)模分化，包括進(jìn)一步分化為中國(guó)四眠地方品種，以及同期傳播至歐洲、南亞等地區(qū)的歐系品種和熱帶多化品種。研究人員還發(fā)現(xiàn)目前蠶桑生產(chǎn)所用的2種改良品系（中系改良種和日系改良種）是兩次獨(dú)立的改良過(guò)程，中國(guó)改良種基于中國(guó)四眠地方品種，而日本改良種更多地利用了引進(jìn)的歐洲地方品種。
根據(jù)所揭示的家蠶馴化歷史，研究人員還鑒定了一些在家蠶馴化和改良過(guò)程中受到強(qiáng)烈選擇的基因和代謝通路，特別是氨基酸代謝通路的富集最為明顯，由此推測(cè)家蠶氨基酸代謝在調(diào)控水平發(fā)生的變異可能促進(jìn)了家蠶繭質(zhì)性狀的顯著提升。同時(shí)，家蠶的節(jié)律行為雖然不明顯，但幾個(gè)關(guān)鍵的生物鐘基因在家蠶的馴化過(guò)程中也受到了較為強(qiáng)烈的選擇，這可能與家蠶在大規(guī)模飼養(yǎng)過(guò)程中所必需的一致性行為相關(guān)。最后，該研究所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)還可應(yīng)用于拷貝數(shù)變異和全基因組關(guān)聯(lián)分析等工作，為快速識(shí)別突變體基因提供了強(qiáng)力支撐。
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