將家蠶“數字化” 我國科學家完成家蠶超級泛基因組圖譜繪制
【化工儀器網 項目成果】近日，西南大學家蠶基因組生物學國家重點實驗室完成家蠶大規模種質資源基因組解析(“千蠶基因組”)，繪制出全球首張家蠶超級泛基因組，率先實現家蠶基因庫數字化。
據了解，研究團隊對1078份蠶種質資源(205份地方種，194份改良種，632份遺傳材料，47份野桑蠶)進行了深度二代(短讀長)測序，對其中545份代表性資源進行了三代(長讀長)測序，產生55.57T基因組數據，組裝了545個蠶的高質量基因組，對100個基因組進行了基因注釋，鑒定到4300余萬個SNP、930余萬個Indel、340余萬個結構變異(SV)和7308個新基因(家族)，終于繪制出囊括了目前最全面的家蠶和野桑蠶基因組信息的高精度家蠶泛基因組圖譜。
該超級泛基因組解決了家蠶的起源地區問題，同時為家蠶育種研究和應用提供了重要幫助。
家蠶在我國農業發展歷史中有著非常重要的地位，有著超過5000年的馴養歷史。目前，家蠶起源于我國，由中國古野桑蠶馴化而來已經是學術界的共識。然而野桑蠶分布地區廣泛，家蠶起源于我國什么地區依然存在爭議。
現有的山西夏縣出土的半個蠶繭以及石雕蠶蛹等考古證據表明，黃河中下游地區可能是家蠶的起源地，但一直缺乏有力的生物學證據。家蠶超級泛基因組的研究發現，黃河中下游地區的地方種分布在進化樹上家蠶分支的基部，證實了家蠶最早起源于黃河中下游地區。
我國養蠶歷史悠久，家蠶育種已經出現瓶頸，之前僅有單一參考基因組及部分重測序，無法，不足以支撐基因組變異和優良基因的深度挖掘。而泛基因組是指一個物種內所有基因組信息的總和，它比單一參考基因組涵蓋了更多的遺傳多樣性。
家蠶超級泛基因組囊括了目前最全面的家蠶和野桑蠶基因組信息，并且檢出了家蠶這一物種的幾乎全部的變異信息。據了解，研究團隊鑒定到468個馴化相關基因和198個改良相關基因，其中新鑒定分別為264和185個。這些基因將是家蠶分子改良的重要候選靶標，為家蠶育種提供了重要的指導。
養蠶繅絲不僅是我國古代農業的重要組成部分，在現在農業中也有著非常大的經濟利益。家蠶品種的改良有助于挖掘家蠶重要經濟性狀相關序列，提高蠶絲的產量和質量，促進相關行業的發展。
(資料來源：家蠶基因組生物學國家重點實驗室)
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