家蠶絲蛋白合成調控研究獲新成果有望突破傳統(tǒng)育種技術提高蠶絲產量

野蠶經過人類近5 000 年的人工馴化，成為了今天的家蠶。與野蠶相比，家蠶的形態(tài)大小和結繭能力比野蠶有了數倍的增長，特別是繭重量，其差異可達10 倍左右。在20世紀自雜交育種技術被運用到家蠶領域后，家蠶的繭絲生產量有了顯著的提高，培育了很多的高絲量品種。經過幾十年的品種選育，目前已經很難再培養(yǎng)出更高產量的蠶品種。前人對產絲量的研究表明蠶繭量的多少受多因素影響，是個數量性狀，在分子層面上是受多個基因影響的。但具體哪些基因對繭絲蛋白的合成起關鍵作用一直是未知之謎。家蠶的繭絲是由家蠶絲腺的編碼基因在絲腺細胞內合成絲蛋白，然后分泌到絲腺腔被家蠶吐出結成蠶繭。

這些絲蛋白基因合成蛋白量的多少直接與蠶繭重量相關。

最新的研究結果表明這些絲蛋白合成蛋白的多少卻受一個新發(fā)現的絲腺特異表達的名叫Dimm 的基因控制。在野蠶中，Dimm 基因的表達量很低，在不結繭的裸蛹品種中，Dimm 基因也基本不表達，在低絲量品種中，它的表達量只有高絲量品種的一半。進一步的研究表明，該轉錄調控因子通過保幼激素通路直接調控絲蛋白成分中的關鍵基因，絲素重鏈基因從而控制其合成量。同時，該基因也參與其它絲蛋白基因的表達。體外過量表達該基因，可提高絲蛋白的合成量。這些結果表明，Dimm基因在家蠶絲蛋白合成中扮演了極其重要的作用，將成為未來提高蠶絲產量的重要候選基因。這一原創(chuàng)性的研究結果于2015年1月9日在國際著名期刊JBC 上正式刊出(http://www.jbc.org/)。、西南大學家蠶基因組生物學國家重點實驗室“長江學者”特聘教授夏慶友教授和劉春研究員是論文的共同通訊作者，實驗室博士研究生趙小明為第一作者。該研究得到了國家973和863 計劃的支持。

(供稿：劉春)