在自然界中，動(dòng)物和食物唯一具有一對(duì)一關(guān)系的是蠶和桑葉，即使如熊貓，除了吃竹子外，也還吃蘋(píng)果等。這種“單純”的食物關(guān)系對(duì)于研究動(dòng)物、植物的生長(zhǎng)等有什么借鑒意義？近日，桑樹(shù)基因組研究成果匯報(bào)會(huì)在西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室舉行，這一成果將有力推動(dòng)我國(guó)“栽桑養(yǎng)蠶”傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的變革與轉(zhuǎn)型。
家蠶、桑樹(shù)基因組被破解
作為國(guó)家863計(jì)劃“特色林木功能基因組研究與應(yīng)用”的子項(xiàng)目之一，在西南大學(xué)向仲懷院士的帶領(lǐng)下，由家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（西南大學(xué)）何寧佳教授領(lǐng)銜的研究小組，聯(lián)合浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院和深圳華大基因研究院等單位的專家，歷時(shí)3年完成了桑樹(shù)基因組研究。這也意味著，自從2003年世界上第一張家蠶基因組框架圖在該實(shí)驗(yàn)室繪制完成后，桑樹(shù)的基因組也在這里被“破解”。
據(jù)向仲懷院士介紹，這項(xiàng)研究在科學(xué)上取得了一系列重要發(fā)現(xiàn)。一是確證了桑樹(shù)染色體基數(shù)為7，這是百余年來(lái)對(duì)桑樹(shù)學(xué)科發(fā)展最重要的貢獻(xiàn)之一。向院士說(shuō)，染色體是遺傳的載體，是作為一個(gè)物種最根本的特性，也是生物學(xué)當(dāng)中一個(gè)最基本的問(wèn)題，只有這個(gè)問(wèn)題搞清楚了，其它的相關(guān)研究才會(huì)在“正確的道路”上行駛。
桑樹(shù)基因的進(jìn)化速度是薔薇目其他物種的3倍
第二個(gè)重要發(fā)現(xiàn)是首次探明了桑樹(shù)基因的進(jìn)化速度大約是薔薇目其他物種的3倍。向院士說(shuō)，除了桑樹(shù)外，蘋(píng)果、葡萄、桃、李、杏等都屬于薔薇目，而桑樹(shù)基因的進(jìn)化速度是它們的3倍，意味著桑樹(shù)具有廣泛的適應(yīng)性和抗逆性，可以在沙漠等惡劣的環(huán)境下生長(zhǎng)，而桑樹(shù)可以生長(zhǎng)的地方標(biāo)志著也可以適合家蠶的養(yǎng)殖，對(duì)推動(dòng)一些地方的養(yǎng)殖業(yè)項(xiàng)目、擴(kuò)大農(nóng)民增收有一定指導(dǎo)意義。
另外，通過(guò)對(duì)桑樹(shù)基因的進(jìn)化速度的研究，也可以延伸到薔薇目其他物種的研究上，對(duì)于像蘋(píng)果、葡萄等果樹(shù)的種植和改良，以及生態(tài)治理等也有推動(dòng)作用。
從基因組水平上看動(dòng)物和食物關(guān)系
在生物界中，你能找到一種動(dòng)物只吃一種食物的嗎？答案只有蠶和桑葉。向院士說(shuō)，這是動(dòng)物和食物唯一具有一對(duì)一關(guān)系的一對(duì)。研究它們?cè)诨蚪M上的關(guān)系，是研究動(dòng)物與食物（植物）基因關(guān)系的一個(gè)最好的模式。該項(xiàng)目的第三個(gè)重要發(fā)現(xiàn)就是，在家蠶的血淋巴和絲腺中鑒定出5個(gè)預(yù)測(cè)的桑樹(shù)來(lái)源miRNA，這進(jìn)一步加深了對(duì)植物植食性昆蟲(chóng)之間適應(yīng)性進(jìn)化的理解，說(shuō)明它們?cè)诜肿铀缴洗嬖谙嗷プ饔谩?/span>
9月底，由西南大學(xué)家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成的桑樹(shù)全基因組測(cè)序成果論文《桑樹(shù)（川桑，Morusnotabilis）全基因組測(cè)序》在美國(guó)的《NatureCommunications》（自然通訊）雜志上在線發(fā)表。據(jù)重慶市科委相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，桑樹(shù)基因組研究的完成是對(duì)桑樹(shù)學(xué)科發(fā)展里程碑式的貢獻(xiàn)，蠶、桑學(xué)科的創(chuàng)新與發(fā)展將有力推動(dòng)我國(guó)“栽桑養(yǎng)蠶”傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的變革與轉(zhuǎn)型。
