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近日，西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成家蠶大規(guī)模種質(zhì)資源基因組解析(“千蠶基因組”)，繪制出全球首張家蠶超級(jí)泛基因組，率先實(shí)現(xiàn)家蠶基因庫(kù)數(shù)字化。

據(jù)了解，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)1078份蠶種質(zhì)資源(205份地方種，194份改良種，632份遺傳材料，47份野桑蠶)進(jìn)行了深度二代(短讀長(zhǎng))測(cè)序，對(duì)其中545份代表性資源進(jìn)行了三代(長(zhǎng)讀長(zhǎng))測(cè)序，產(chǎn)生55.57T基因組數(shù)據(jù)，組裝了545個(gè)蠶的高質(zhì)量基因組，對(duì)100個(gè)基因組進(jìn)行了基因注釋，鑒定到4300余萬(wàn)個(gè)SNP、930余萬(wàn)個(gè)Indel、340余萬(wàn)個(gè)結(jié)構(gòu)變異(SV)和7308個(gè)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(jí)泛基因組解決了家蠶的起源地區(qū)問(wèn)題，同時(shí)為家蠶育種研究和應(yīng)用提供了重要幫助。

家蠶在我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史中有著非常重要的地位，有著超過(guò)5000年的馴養(yǎng)歷史。目前，家蠶起源于我國(guó)，由中國(guó)古野桑蠶馴化而來(lái)已經(jīng)是學(xué)術(shù)界的共識(shí)。然而野桑蠶分布地區(qū)廣泛，家蠶起源于我國(guó)什么地區(qū)依然存在爭(zhēng)議。

現(xiàn)有的山西夏縣出土的半個(gè)蠶繭以及石雕蠶蛹等考古證據(jù)表明，黃河中下游地區(qū)可能是家蠶的起源地，但一直缺乏有力的生物學(xué)證據(jù)。家蠶超級(jí)泛基因組的研究發(fā)現(xiàn)，黃河中下游地區(qū)的地方種分布在進(jìn)化樹上家蠶分支的基部，證實(shí)了家蠶最早起源于黃河中下游地區(qū)。

我國(guó)養(yǎng)蠶歷史悠久，家蠶育種已經(jīng)出現(xiàn)瓶頸，之前僅有單一參考基因組及部分重測(cè)序，無(wú)法，不足以支撐基因組變異和優(yōu)良基因的深度挖掘。而泛基因組是指一個(gè)物種內(nèi)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(jí)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(jù)了解，研究團(tuán)隊(duì)鑒定到468個(gè)馴化相關(guān)基因和198個(gè)改良相關(guān)基因，其中新鑒定分別為264和185個(gè)。這些基因?qū)⑹羌倚Q分子改良的重要候選靶標(biāo)，為家蠶育種提供了重要的指導(dǎo)。

養(yǎng)蠶繅絲不僅是我國(guó)古代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，在現(xiàn)在農(nóng)業(yè)中也有著非常大的經(jīng)濟(jì)利益。家蠶品種的改良有助于挖掘家蠶重要經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)序列，提高蠶絲的產(chǎn)量和質(zhì)量，促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。

(資料來(lái)源：家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

關(guān)鍵詞： 黃河中下游地區(qū)