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上海科學(xué)家揭示家蠶愛(ài)吃桑葉奧秘(圖)
農(nóng)業(yè)網(wǎng)   時(shí)間:2019/2/28 13:54:00  來(lái)源:中國(guó)新聞網(wǎng)  閱讀數(shù):393

蠶寶寶

  中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心,植物生理生態(tài)研究所2月28日發(fā)布消息,該所的譚安江研究組發(fā)現(xiàn)了決定家蠶食性的主效基因,揭開(kāi)蠶寶寶愛(ài)吃桑葉的奧秘。相關(guān)研究論文于北京時(shí)間28日在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《PLOS Biology》(《科學(xué)公共圖書館·生物學(xué)》),該研究*揭示了一個(gè)苦味受體基因可以決定家蠶的桑葉專食性。

  “陌上柔桑破嫩芽,東鄰蠶種已生些。”栽桑養(yǎng)蠶在中國(guó)有著悠久的歷史,在傳統(tǒng)的蠶業(yè)生產(chǎn)上,桑葉是家蠶的*食物來(lái)源。為什么家蠶只取食桑葉?這是一個(gè)長(zhǎng)久以來(lái)沒(méi)有得到解答的科學(xué)問(wèn)題。雖然有報(bào)道稱家蠶的一些突變體可部分取食其它植物葉片,但決定家蠶桑葉專食性的分子基礎(chǔ)及相關(guān)的基因一直沒(méi)有得到揭示和鑒定。

  家蠶有76個(gè)味覺(jué)受體基因,研究人員根據(jù)前期的研究線索,針對(duì)位于三號(hào)染色體上的*味覺(jué)受體基因GR66開(kāi)展了功能分析,并利用轉(zhuǎn)基因和CRISPR/Cas9等基因編輯手段獲得了其純合突變體。GR66突變體的“食性”發(fā)生了顯著變化,突變體家蠶幼蟲除了桑葉以外,還可以取食蘋果、梨、玉米、大豆、花生甚至面包等多種野生型家蠶拒食的食物。在選擇性實(shí)驗(yàn)中,突變體五齡幼蟲可以無(wú)差別地取食桑葉和其他食物,但野生型家蠶只會(huì)取食桑葉或含有桑葉成分的人工飼料。

  根據(jù)以上證據(jù),研究人員推測(cè)GR66是家蠶針對(duì)非宿主植物的一個(gè)取食抑制因子,突變后其抑制作用消失,導(dǎo)致突變體可以無(wú)差別地取食桑葉及其它食物。

  本研究發(fā)現(xiàn)了苦味受體基因GR66在家蠶食物選擇中起到的決定性作用,為昆蟲食性以及植物-昆蟲互作研究提供了新的視角。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展,由于土地資源的限制、季節(jié)性的影響以及人力成本的上升,桑葉的供應(yīng)已成為制約規(guī)模化和工廠化養(yǎng)蠶的重要因素。本研究也為今后持續(xù)規(guī)模化養(yǎng)蠶的去桑葉化、大幅度降低人工飼料成本以及培育適合工廠化飼養(yǎng)的家蠶新品種奠定了理論基礎(chǔ)。

  據(jù)悉,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到了中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所王琛柱研究員、浙江農(nóng)科院牛寶龍研究員和計(jì)東風(fēng)研究員、中國(guó)農(nóng)科院蠶業(yè)研究所李木旺研究員的合作支持,該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。

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