在国家蚕桑产业技术体系、四川省“十四五”农作物育种攻关和四川省农业科学院“1+9”揭榜挂帅科技攻关等项目的资助下,由院蚕业所家蚕生命科学研究中心主任肖文福博士指导、万林荣博士研究撰写的研究论文"Telomere-to-telomere genome assemblies of three silkworm strains with long-term pupal characteristics"在国际知名期刊《Scientific Data》上发表。
科研团队通过将家蚕与野桑蚕进行跨物种杂交,历时16年35代的系统选育,运用基因组渐渗(genomic introgression)策略成功将野桑蚕特有的长期蛹发育表型稳定整合至家蚕基因组中。通过比较基因组学分析发现,目标性状的稳定遗传源于特定基因座位的定向渗入而非全基因组重组,这有效规避了传统回交育种中连锁带来的负面效应。最终获得的三个新型家蚕品系不仅保持完全可育性,其蛹期持续时间较常规品种显著延长且经济性状未受显著影响。
该研究首次在家蚕实用品系中实现端粒到端粒(T2T)水平的全基因组组装,为解析长期蛹性状的分子调控机制提供了高精度遗传图谱。研究证实,野生种源通过渐渗方式导入的基因组片段与植物渐渗研究中的"基因岛"现象视乎具有相似机制。此外,蛹期延长的表型可能与细胞分裂速率、保幼激素以及蜕皮激素的调控有关。
该成果为家蚕种质创新提供了新的途径,证明基因组渐渗在突破种间生殖隔离、实现特异性状转移方面具有独特优势,对鳞翅目害虫防治策略和丝蛋白生物工程研究具有重要参考价值。研究建立的T2T基因组资源已通过ENA数据库开放共享,为全球蚕业基因组学研究提供了重要数据支撑。
(院蚕业所 万林荣撰稿;张浩仁校对;张友洪审核)