家蚕90%基因功能未知！西南大学科学家花8年建突变体文库解密

蚕茧。

家蚕的饲养和利用在中国有数千年的历史，形成了举世瞩目的丝绸之路，为世界的经济文化发展做出了历史贡献。

20年前，2003年，中国在国际上率先完成家蚕全基因组测序。但时至今日，家蚕的1万6千个基因中90%以上功能未知。

近日，中国科学家构建了首个家蚕全基因组CRISPR（又称“基因剪刀”）文库，为筛选、鉴定重要的家蚕基因并确定其功能，以及规模化、快速家蚕育种提供了新思路和新平台。

1月8日，相关研究论文在线发表在国际学术期刊《基因组研究》（Genome Research）上。

来自重庆市西南大学的马三垣研究员是该论文的第一作者兼共同通讯作者，夏庆友教授是该论文的共同通讯作者。西南大学是该研究成果的第一完成单位。

近日，西南大学科学家构建了首个家蚕全基因组CRISPR文库。

马三垣向澎湃科技表示，这是科学家第一次在农业昆虫上建立了规模化文库创制的技术体系。最新发表的成果包括构建的文库、相关技术和创制的新品种。研究人员获得了大量具有明显肉眼可见表型的突变体和具有潜在育种价值的候选基因。整个研究开始于2015年，历时8年。研究团队遇到的困难主要包括原理性技术瓶颈的突破，规模化工程体系的优化和控制，以及家蚕饲养中疾病的控制等。

他进一步解释说，前述文库包括质粒文库和个体文库。其中，质粒文库包括9万多条sgRNA，以超低温方式保存。sgRNA是基因编辑技术中的核心元件之一，主要靠它实现基因编辑的特异性。个体文库是一个一个品种的活体，需要持续继代饲养。

家蚕全基因组CRISPR文库是科学家第一次在农业昆虫上建立规模化文库创制的技术体系。

马三垣表示，家蚕之前选育和饲养的主要目标是生产纺织原料，其在医药、食品等方面的应用特性都需要改进，以适用于新的需求。对前述文库的利用，主要包括两个方面：一是鉴定家蚕的突变体，进行高通量的功能基因组研究；二是进行遗传筛选，快速、高通量地实现品种培育。

论文链接：

https://genome.cshlp.org/content/early/2024/01/08/gr.278297.123.abstract