在自然界中，動物和食物唯一具有一對一關(guān)系的是蠶和桑葉，即使如熊貓，除了吃竹子外，也還吃蘋果等。這種“單純”的食物關(guān)系對于研究動物、植物的生長等有什么借鑒意義？近日，桑樹基因組研究成果匯報會在西南大學家蠶基因組生物學國家重點實驗室舉行，這一成果將有力推動我國“栽桑養(yǎng)蠶”傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的變革與轉(zhuǎn)型。
家蠶、桑樹基因組被破解
作為國家863計劃“特色林木功能基因組研究與應(yīng)用”的子項目之一，在西南大學向仲懷院士的帶領(lǐng)下，由家蠶基因組生物學國家重點實驗室（西南大學）何寧佳教授領(lǐng)銜的研究小組，聯(lián)合浙江省農(nóng)業(yè)科學院、廣東省農(nóng)業(yè)科學院、中國林業(yè)科學研究院和深圳華大基因研究院等單位的專家，歷時3年完成了桑樹基因組研究。這也意味著，自從2003年世界上第一張家蠶基因組框架圖在該實驗室繪制完成后，桑樹的基因組也在這里被“破解”。
據(jù)向仲懷院士介紹，這項研究在科學上取得了一系列重要發(fā)現(xiàn)。一是確證了桑樹染色體基數(shù)為7，這是百余年來對桑樹學科發(fā)展最重要的貢獻之一。向院士說，染色體是遺傳的載體，是作為一個物種最根本的特性，也是生物學當中一個最基本的問題，只有這個問題搞清楚了，其它的相關(guān)研究才會在“正確的道路”上行駛。
桑樹基因的進化速度是薔薇目其他物種的3倍
第二個重要發(fā)現(xiàn)是首次探明了桑樹基因的進化速度大約是薔薇目其他物種的3倍。向院士說，除了桑樹外，蘋果、葡萄、桃、李、杏等都屬于薔薇目，而桑樹基因的進化速度是它們的3倍，意味著桑樹具有廣泛的適應(yīng)性和抗逆性，可以在沙漠等惡劣的環(huán)境下生長，而桑樹可以生長的地方標志著也可以適合家蠶的養(yǎng)殖，對推動一些地方的養(yǎng)殖業(yè)項目、擴大農(nóng)民增收有一定指導意義。
另外，通過對桑樹基因的進化速度的研究，也可以延伸到薔薇目其他物種的研究上，對于像蘋果、葡萄等果樹的種植和改良，以及生態(tài)治理等也有推動作用。
從基因組水平上看動物和食物關(guān)系
在生物界中，你能找到一種動物只吃一種食物的嗎？答案只有蠶和桑葉。向院士說，這是動物和食物唯一具有一對一關(guān)系的一對。研究它們在基因組上的關(guān)系，是研究動物與食物（植物）基因關(guān)系的一個最好的模式。該項目的第三個重要發(fā)現(xiàn)就是，在家蠶的血淋巴和絲腺中鑒定出5個預測的桑樹來源miRNA，這進一步加深了對植物植食性昆蟲之間適應(yīng)性進化的理解，說明它們在分子水平上存在相互作用。
9月底，由西南大學家蠶基因組生物學國家重點實驗室完成的桑樹全基因組測序成果論文《桑樹（川桑，Morusnotabilis）全基因組測序》在美國的《NatureCommunications》（自然通訊）雜志上在線發(fā)表。據(jù)重慶市科委相關(guān)負責人介紹，桑樹基因組研究的完成是對桑樹學科發(fā)展里程碑式的貢獻，蠶、桑學科的創(chuàng)新與發(fā)展將有力推動我國“栽桑養(yǎng)蠶”傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的變革與轉(zhuǎn)型。
