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上海科学家揭示家蚕爱吃桑叶奥秘 助力规模化养蚕
2019年03月01日 12:04   来源:中国新闻网  

  中新社上海2月28日电 (郑莹莹 徐明睿)中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所28日发布消息,该所的谭安江研究组发现了决定家蚕食性的主效基因,揭开家蚕爱吃桑叶的奥秘。

  该研究首次揭示了一个苦味受体基因可以决定家蚕的桑叶专食性,相关研究论文于北京时间28日在线发表于国际学术期刊《PLOS Biology》(《科学公共图书馆·生物学》)。

  栽桑养蚕在中国有着悠久的历史,为什么家蚕只取食桑叶?长久以来没有得到解答,决定家蚕桑叶专食性的分子基础及相关的基因一直没有得到揭示。

  家蚕有76个味觉受体基因,研究人员根据前期研究线索,针对位于三号染色体上的唯一味觉受体基因GR66开展了功能分析,并利用转基因和CRISPR/Cas9等基因编辑手?#20301;?#24471;了其纯合突变体。GR66突变体的“食性”发生了显著变化,突变体家蚕幼虫除了桑叶以外,还可以取食?#36824;?#26792;、玉米、大豆、花生甚至面包等多种野生型家蚕拒食的食物。在选择性实验中,突变体五龄幼虫可以无差别地取食桑叶和其他食物,但野生型家蚕只会取食桑叶或含有桑叶成分的人工饲料。

  根据以上证据,研究人员推测GR66是家蚕针对非宿主植物的一个取食抑制因子,突变后其抑制作用消失,导致突变体可以无差别地取食桑叶及其它食物。

  随着现代农业的发展,由于土地资源?#21335;?#21046;、季节性的影响以及人力成本的上升,桑叶的供应已成为制约规模化和工厂化养蚕的重要因素。本研究也为今后?#20013;?#35268;模化养蚕的去桑叶化、大幅度降低人工饲料成本以及培育适合工厂化饲养的家蚕新?#20998;?#22880;定理论基础。(完)

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