家蚕丝蛋白合成调控研究获新成果有望突破传统育种技术提高蚕丝产量

野蚕经过人类近5 000 年的人工驯化，成为了今天的家蚕。与野蚕相比，家蚕的形态大小和结茧能力比野蚕有了数倍的增长，特别是茧重量，其差异可达10 倍左右。在20世纪自杂交育种技术被运用到家蚕领域后，家蚕的茧丝生产量有了显著的提高，培育了很多的高丝量品种。经过几十年的品种选育，目前已经很难再培养出更高产量的蚕品种。前人对产丝量的研究表明蚕茧量的多少受多因素影响，是个数量性状，在分子层面上是受多个基因影响的。但具体哪些基因对茧丝蛋白的合成起关键作用一直是未知之谜。家蚕的茧丝是由家蚕丝腺的编码基因在丝腺细胞内合成丝蛋白，然后分泌到丝腺腔被家蚕吐出结成蚕茧。

这些丝蛋白基因合成蛋白量的多少直接与蚕茧重量相关。

最新的研究结果表明这些丝蛋白合成蛋白的多少却受一个新发现的丝腺特异表达的名叫Dimm 的基因控制。在野蚕中，Dimm 基因的表达量很低，在不结茧的裸蛹品种中，Dimm 基因也基本不表达，在低丝量品种中，它的表达量只有高丝量品种的一半。进一步的研究表明，该转录调控因子通过保幼激素通路直接调控丝蛋白成分中的关键基因，丝素重链基因从而控制其合成量。同时，该基因也参与其它丝蛋白基因的表达。体外过量表达该基因，可提高丝蛋白的合成量。这些结果表明，Dimm基因在家蚕丝蛋白合成中扮演了极其重要的作用，将成为未来提高蚕丝产量的重要候选基因。这一原创性的研究结果于2015年1月9日在国际著名期刊JBC 上正式刊出(http://www.jbc.org/)。、西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室“长江学者”特聘教授夏庆友教授和刘春研究员是论文的共同通讯作者，实验室博士研究生赵小明为第一作者。该研究得到了国家973和863 计划的支持。

(供稿：刘春)