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家蠶是重要的經濟昆蟲，在我國有5000多年的馴養歷史，但其馴化起源地卻長期懸而未定。來自西南大學的研究團隊日前完成家蠶大規模種質資源基因組解析，繪就了首張家蠶超級泛基因組圖譜，并證實家蠶起源于黃河中下游地區。相關研究成果已由國際學術期刊《自然·通訊》在線發表。
家蠶生命周期各階段，呈現出豐富的表型多樣性。（受訪者供圖）
“野桑蠶是家蠶的祖先，在長期的馴化和飼育過程中，逐漸形成了具有不同地理特性的地方品種。”西南大學家蠶基因組生物學國家重點實驗室主任代方銀介紹，目前家蠶起源于中國野桑蠶的觀點在學界已達成共識，但具體起源于我國什么地方依然存在爭議，特別是缺乏有力的生物學證據。
為此，代方銀教授帶領科研團隊歷時4年，對1078份蠶種質資源進行了深度測序。這些蠶種質資源覆蓋了世界“絲綢之路”各主要蠶區，包括47個野桑蠶、205個家蠶地方種、194個實用種和632個突變體，涵蓋全世界家蠶代表性種質資源的90％以上。通過對其中的代表性資源進行單分子實時DNA測序，研究團隊獲得了廣泛的家蠶遺傳變異信息，繪制完成了首張家蠶超級泛基因組圖譜。
家蠶超級泛基因組圖譜。（受訪者供圖）
“泛基因組圖譜好比是家蠶的‘數字字典’，方便研究者像查字典一樣探尋家蠶的表型和基因組密碼。”代方銀說，對泛基因組圖譜的研究顯示，黃河中下游地區的地方種分布在進化樹上家蠶分支的基部，為家蠶最早起源于黃河中下游地區提供了直接的生物學證據。此前在山西夏縣出土的蠶繭等考古證據，也與這一結論相互佐證。
“除了證實家蠶起源地，這項研究還在突破家蠶育種瓶頸、推動種質資源創新等方面具有重要意義。”中國工程院院士向仲懷認為，家蠶超級泛基因組圖譜有助于極大提升育種優良基因的挖掘效率，在此基礎上結合基因組選擇、基因編輯、合成生物學等分子育種手段可實現設計育種，推動家蠶育種優良基因挖掘進入快車道。
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