家蚕分子遗传操作技术研究进展

家蚕的分子遗传操作是鉴定基因功能、开展分子育种和种质材料创新等研究的重要平台技术,对于推动家蚕实验动物模式化,推进蚕业科学深度融入生命科学和促进传统蚕丝业高质量发展具有重要支撑作用。近年来,家蚕分子遗传操作技术取得了显著进展,包括转基因技术、基因组靶向编辑技术、时空特异性表达技术及其他辅助分子遗传操作技术均得到了广泛地应用,使得家蚕在农业、纺织业以及医学与材料科学等学科领域的基础和应用研究取得了一系列重要成果。本文综述了家蚕分子遗传操作技术的建立、发展现状和面临的问题,旨在为家蚕分子遗传操作技术在现代分子育种及生物材料开发等研究中的应用提供参考和指导。

家蚕茧丝数量性状的分子遗传基础研究进展

家蚕品种选育的目标经济性状多属于典型的数量性状,其遗传基础研究是家蚕育种发展的重要基础。由于茧丝产量与品质直接关系到养蚕业和丝绸工业的效益,故近百年来茧质相关性状是家蚕数量遗传研究的重点。21世纪以来,随着基因组学的发展和功能基因研究体系的日臻完善,家蚕数量性状遗传研究进入一个新的阶段。近年来,家蚕茧丝产量和茧丝纤度主效基因的鉴定先后获突破,家蚕泛基因组计划研究成果为该领域的发展奠定了更加坚实的基础。本文着重对家蚕茧丝数量性状的分子遗传基础研究最新进展进行综述,以期为针对家蚕茧丝性状的分子改良提供参考。

家蚕泛基因组研究成果及影响

泛基因组是动植物基因组研究的前沿,其特点是全面揭示物种的基因组多样性及其演化特征,包括前期技术不能很好识别的大片段结构变异等。泛基因组研究为系统解析表型多样性的形成和现代育种提供最全面的基因组信息,意义重大。2022年,本研究团队在世界上率先完成了家蚕泛基因组构建,一次性完成545个样本的三代长读长测序和1 078个样本的深度二代测序,取得一系列重要新发现。家蚕泛基因组为规模化高效解析家蚕重要性状遗传基础和有效开展分子育种奠定了坚实基础,推动蚕学研究进入新的历史阶段,进一步巩固了我国在本领域的引领地位,对蚕业科学的发展具有深远影响。近2年来,在泛基因组的有力支撑下,我们在家蚕的多组学数据库构建、W染色体完整序列解析、重要性状遗传基础解析等方面取得多项突破性进展,并大力推动泛基因组在基因组选择、分子设计育种等方面的应用。在家蚕泛基因组论文发表2周年之际,特撰文对该计划的研究成果、影响和相关后续工作进行了梳理及展望。

家蚕性别决定分子机制及调控研究进展

性别决定是生物学研究领域一个基础且重要的科学问题。雄蚕与雌蚕在生理生化和经济性状方面具有差异,故家蚕性别决定一直是蚕业科学及蚕桑产业关注的重要课题。本文对家蚕的性染色体、性别决定基因、性别决定级联调控,以及家蚕性别调控在产业上的应用等研究现状进行分析和阐述,为进一步解析家蚕性别决定调控网络,阐明家蚕性别决定调控机制,以及促进其他鳞翅目昆虫性别决定研究提供参考信息和借鉴。

家蚕及鳞翅目W染色体基因组及其起源

家蚕作为重要经济昆虫,基因组学研究已取得了一系列重要成果,最近家蚕W染色体基因组研究也获得了突破。昆虫中W染色体为鳞翅目特有,其起源长期是进化生物学研究的热点问题,随着近年基因组学研究的高速发展,关于鳞翅目W染色体起源问题也有了较为明晰的认识。本文重点介绍家蚕W染色体的研究历程和具体特征,并详细描述鳞翅目W染色体起源的研究进展,以期为家蚕性别调控和基于W染色体的分子育种研究,以及其他物种性染色体起源研究提供理论参考。