我科学家发现家蚕性别控制开关

们16岁的儿子因病重住进了医院，但因工作太忙，两人都没太多时间照顾儿子，没想到，儿子却永远离开了他们。即使这样，夏教授依然没有放弃“家蚕”工作，经过一年多的深入研究，课题组终于又有了新发现。通过对家蚕的DNA信息进行分析，他们共获得18510个家蚕基因，其中97%为新发现的基因。而且首次发现了家蚕的“控制性别”基因和发育免疫等五大功能基因。科学家利用技术让家蚕生“男”不生“女”。家蚕是雌雄异体生物，正常情况下雌雄各50%。但是由于雌蚕产卵时要耗费大量的营养物质，而雄蚕不产卵，所以产丝量比雄蚕低很多。假如在生产中实现饲养雄蚕化，蚕丝产业的整体效益可以提高20倍左右，这是蚕学家长久的梦想。如今，梦想可以马上实现了。科学家在家蚕性别控制网络中发现了参与“蚕宝宝”生长、发育调控这两个方面功能的83个基因，其中包括性别控制的同源基因。这些关键基因的获得，为农民伯伯实现只养吃桑少、吐丝多的雄蚕打下了坚实的基础。据了解，利用基因技术控制家蚕生“儿子”的概率可以达到95%以上，专家称，农民养这种“基因蚕”，每张可增收150元。除了经济效益外，“变性蚕”的研究成功，对其它动物的性别控制研究很有参考价值。比如让奶牛雌性化，提高产奶量；让鱼雄性化，使肉质更鲜美等等。这些重要功能基因的发现，彻底突破了茧丝蛋白质合成相关基因克隆和研究的瓶颈，对于研究蚕丝如何高效合成的分子机理奠定了良好基础。家蚕基因研究意义何在？昆虫类别有很多，科学家为何单单选中家蚕作为“代表生物”呢？夏教授解释说，众所周知，果蝇是生物界普遍认可的一种模式生物，但它只吃腐烂的东西，不吃植物。而家蚕比果蝇更先进，假如搞清楚它的遗传生物机理，那么对人类更有借鉴意义。此次研究选用的家蚕是我国历史悠久的传统品种———“大造”(广东省当地农民，把春季第一拨儿养蚕称为“大造”，第二拨儿称为“二造”)。研究有利于消除害虫 “为什么欧美国家对家蚕有这么浓厚的兴趣？如果把家蚕的生理病理、发育遗传和死亡原理都搞清楚，就可以从根本上消灭害虫，因为害虫之间具有高度相似性。”电话那头，夏教授的声音突然兴奋起来。其实，对于棉花，棉铃虫就是害虫；而对于桑树，家蚕也同样是桑树的害虫。为什么蚕只吃桑叶，而不吃其他树叶？要搞清楚它的味觉嗅觉系统机理，就可以找到它的薄弱点，从基因学角度入手，利用遗传学知识，可以通过转基因的方式，在家蚕体内设立一个“定时炸弹”———致死基因，这样等它发育到一定阶段后，“定时炸弹”就会“-”，致死基因导致它自动死亡。研究开发生物制药家蚕50%是蛋白质，它体内的丝腺是一个高效率的蛋白质工厂，通过家蚕基因组研究，彻底揭开家蚕吐丝的调控机理，可使家蚕生产出对人类有益的高纯度药用蛋白质。目前，浙江大学利用家蚕生产的蛋白质口服药物“瑞福康”已经进入临床试用，主要用于治疗肿瘤病人和艾滋病患者放化疗后产生的白细胞减少症和提高免疫力。 “作为纺织原材料，蚕丝可谓完美无缺。但与蜘蛛丝相比，它的柔韧性却逊色不少。如果我们把蜘蛛丝的基因放入家蚕，让家蚕吐出蜘蛛丝来，是不是很有价值？”夏庆友说，家蚕还可以用于保健品、中草药、化妆品的制作中。研究有望解决人类疾病另外，家蚕在物质代谢、能量代谢和遗传方式上与人类有很大的相似性。通过研究家蚕遗传资源，可以建立起大量疾病模型，如癌症模型、糖尿病模型、发育畸形模型等，科学家通过研究这些遗传模型，将在克隆人类疾病控制新基因、研究疾病机理和开发新药物上发挥重大作用，对解决人类疾病、寿命等重大问题具有重要参考价值。通过几十年努力，西南农大蚕桑学实验室已经建成世界上最大的家蚕基因库，保存的家蚕突变基因种类覆盖了国际现存家蚕突变基因的90%以上。“我们还有更多事情要做，一个问题解决了，另一个问题又冒出来了，科学研究是没有尽头的。”夏教授对未来充满信心。
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