記者從西南大學(xué)獲悉：該校代方銀教授團(tuán)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(jìn)化的新機(jī)制。該研究成果在基因組與進(jìn)化生物學(xué)領(lǐng)域具有重要理論意義，并為家蠶分子育種帶來新前景，已于近日發(fā)表于《科學(xué)》雜志子刊《科學(xué)進(jìn)展》。
據(jù)介紹，動物界性染色體的組成呈現(xiàn)豐富的多樣性。在哺乳動物中，雄性的性染色體組成通常為XY，雌性則為XX，性別由Y染色體上的關(guān)鍵基因決定。而鳥類具有ZW染色體系統(tǒng)，雄性為ZZ，雌性為ZW。在昆蟲中，性染色體組成以XX/XY系統(tǒng)為主。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(tǒng)為主。
因此，關(guān)于鱗翅目昆蟲W染色體的起源和進(jìn)化受到進(jìn)化生物學(xué)家的長期關(guān)注。近20年來，家蠶性別決定分子機(jī)制研究一直是熱點(diǎn)問題，但家蠶性別決定機(jī)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(guān)。
論文第一作者、西南大學(xué)資源昆蟲高效養(yǎng)殖與利用全國重點(diǎn)實驗室副教授韓民錦介紹，團(tuán)隊?wèi)?yīng)用二代短讀長、三代長讀長和Hi-C測序技術(shù)組裝，獲得家蠶雌性個體的染色體級別基因組，并開發(fā)了鑒定富含重復(fù)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(fā)現(xiàn)，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(jī)制以及基于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(jī)制獨(dú)立產(chǎn)生，并提出了鱗翅目W染色體形成的新機(jī)制——單個Z染色體轉(zhuǎn)換，對理解鱗翅目昆蟲W染色體的起源與進(jìn)化提供了新的見解。
