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我国科学家揭开巧克力色蚁蚕基因突变之谜

  我们的科学家发现了巧克力家蚕基因突变的奥秘

  西南大学蚕桑科学与系统生物学研究所最近完成了家蚕突变基因的定位和克隆,并将结果发表在国际着名学术期刊“美国科学院学报”(PNAS)上。本研究结果揭示了巧克力色素家蚕基因突变的奥秘,为科学家深入了解昆虫色素提供了重要参考。蚕蛹形状像蚂蚁,所谓的蚂蚁。正常蚕体颜色为黑色,蚂蚁与巧克力色体色纯合的突变体,在胚胎后期具有温度敏感的致死作用。经典遗传学研究表明,该突变位点位于家蚕性染色体Z上,与性连锁。它不仅可以通过变异的颜色区分男性和女性个体,而且由于它对温度敏感,因此也成为家蚕调控性别的重要靶基因。据介绍,自发现以来,研究人员为克隆该基因已经有十多年的不懈努力。然而,这个基因的片段还没有被获得。西南大学蚕桑系统生物研究所蚕桑基因组研究小组创新团队成员刘春在国家“973”计划的支持下与日本合作。根据家蚕基因组研究的结果,通过定位和克隆方法,进行连锁分析,最终锁定性别突变基因的区域。研究人员经过艰苦的努力,最终确定了家蚕酪氨酸羟化酶基因调控区突变所致:在性连锁突变和诱变中,两种不同类型的转化通过重组和插入破坏基因的转录调控序列分别导致家蚕酪氨酸羟化酶基因表达的急剧下降。西南大学系统生物学研究所蚕桑与蚕基因组研究表明,酪氨酸羟化酶的表达减少是导致褐色皮肤发生性连锁突变红蚂蚁幼虫的直接原因;同时,基因表达过小会导致性蚂蚁致死的突变,不能孵化。研究人员认为,黑色素和其他色素一起构成昆虫,特别是蝴蝶丰富的斑纹和体色。事实上,昆虫条纹和体色随季节和环境而变化,是一种非常普遍的自然现象。有趣的是,昆虫的艳丽色彩,不仅仅是模仿,寻找的场合和满足环境的需求。家蚕突变的突变机制表明,色素代谢紊乱对昆虫是致命的。
 

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