7月14日,记者从西南大学获悉,该校童晓玲教授课题组最新研究通过基因编辑技术,成功实现家蚕从雌性向雄性的性别逆转,这一突破不仅打破了昆虫性别由染色体决定的固有模式,更为经济昆虫育种及害虫生物防治开辟了新的技术路径。相关研究成果近日在国际期刊《害虫管理科学》发表。
据了解,家蚕作为重要的经济昆虫和新兴模式生物,其雄蚕因抗逆性强、产丝质量高、料丝转化率高而更受蚕丝产业青睐。因此,培育全雄蚕品种成为蚕业发展的重要期盼。以往研究对家蚕性别决定相关基因进行了探索,但未能实现家蚕的完全性别逆转。
Bmdsx是控制家蚕“性别开关”的关键基因,该基因在雌蚕和雄蚕体内会产生不同“版本”的剪接变体,雌蚕会不折不扣使用Bmdsx上的E3和E4外显子,发育为雌性特征;雄蚕则会跳过E3和E4发育为雄性特征。正是关于E3和E4的“舍”与“取”,决定了蚕宝宝最终是雌还是雄。
童晓玲教授介绍,研究团队聚焦控制性别的关键基因,巧妙地使用CRISPR/Cas9基因编辑技术,精准靶向该基因的雌特异性外显子剪接位点,通过诱导单碱基突变破坏剪接供体/受体位点,强制雌性个体跳过E3和E4外显子,使雌蚕执行了雄性的发育指令。
经过基因编辑的雌性家蚕在成虫阶段发生了转变,原本7节的腹部变成了雄性特有的8节,长出了雄蚕才有的抱握器等生殖器官,甚至体内还发育出完整的精囊、输精管,能产生和雄蚕一样的精子。这一成果标志着家蚕性别控制技术取得重大突破,有望通过该技术培育更高产量和品质的品种,推动丝绸产业发展。
“这个技术不仅适用于家蚕。”童晓玲表示,研究发现,包括蚊子、棉铃虫和褐飞虱等在内的多种害虫,其“性别开关”基因都有类似的拼接规则。在害虫防治领域,相关成果也为开发新型害虫控制策略提供了理论基础,为农业生产的可持续发展提供保障。
7月14日,记者从西南大学获悉,该校童晓玲教授课题组最新研究通过基因编辑技术,成功实现家蚕从雌性向雄性的性别逆转,这一突破不仅打破了昆虫性别由染色体决定的固有模式,更为经济昆虫育种及害虫生物防治开辟了新的技术路径。相关研究成果近日在国际期刊《害虫管理科学》发表。
据了解,家蚕作为重要的经济昆虫和新兴模式生物,其雄蚕因抗逆性强、产丝质量高、料丝转化率高而更受蚕丝产业青睐。因此,培育全雄蚕品种成为蚕业发展的重要期盼。以往研究对家蚕性别决定相关基因进行了探索,但未能实现家蚕的完全性别逆转。
Bmdsx是控制家蚕“性别开关”的关键基因,该基因在雌蚕和雄蚕体内会产生不同“版本”的剪接变体,雌蚕会不折不扣使用Bmdsx上的E3和E4外显子,发育为雌性特征;雄蚕则会跳过E3和E4发育为雄性特征。正是关于E3和E4的“舍”与“取”,决定了蚕宝宝最终是雌还是雄。
童晓玲教授介绍,研究团队聚焦控制性别的关键基因,巧妙地使用CRISPR/Cas9基因编辑技术,精准靶向该基因的雌特异性外显子剪接位点,通过诱导单碱基突变破坏剪接供体/受体位点,强制雌性个体跳过E3和E4外显子,使雌蚕执行了雄性的发育指令。
经过基因编辑的雌性家蚕在成虫阶段发生了转变,原本7节的腹部变成了雄性特有的8节,长出了雄蚕才有的抱握器等生殖器官,甚至体内还发育出完整的精囊、输精管,能产生和雄蚕一样的精子。这一成果标志着家蚕性别控制技术取得重大突破,有望通过该技术培育更高产量和品质的品种,推动丝绸产业发展。
“这个技术不仅适用于家蚕。”童晓玲表示,研究发现,包括蚊子、棉铃虫和褐飞虱等在内的多种害虫,其“性别开关”基因都有类似的拼接规则。在害虫防治领域,相关成果也为开发新型害虫控制策略提供了理论基础,为农业生产的可持续发展提供保障。
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