家蚕基因组计划 构筑新丝绸之路

　　家蚕是人类最早驯化的动物之一。在上个世纪初，家蚕就成为著名的模式生物，为经典遗传学和生物基础科学的发展作出了重大贡献。家蚕不但作为对人类贡献最大的昆虫，而且作为主要的基础研究实验材料，成为遗传学、生理生化学、分子生物学、细胞生物学等生物学科的主要研究领域的重要研究对象。 

对家蚕这样一个背景清楚、基础研究积累丰富的模式昆虫，开展其基因组研究，将极大地推动整个昆虫学科的发展。而且与果蝇相比，家蚕具有更接近于人类的生命系统，家蚕基因组的研究，将在解决人类医疗和健康问题上发挥更大的作用。 

家蚕又是“昆虫工厂”中最著名的例子。例如杆状毒——蚕（昆虫）表达系统，是目前生产有用蛋白质的三大系统之一，利用该系统成功表达的蛋白质达５００余种，受到世界学术界、医学界的高度重视。尤其家蚕在分类上属于昆虫的鳞翅目，而世界的粮食作物和森林害虫的绝大部分属于鳞翅目。为解决虫害这一世界性难题，近年来国际上必须对鳞翅目代表昆虫进行彻底性研究的呼声日渐高涨。 

家蚕具有无与伦比的丰富的遗传资源。由于家蚕的产业背景，至今仍然保存了大量的遗传（基因）资源，世界保存的家蚕系统，包括地理品系，多达７００多个，其中不但有４００余个自然突变基因，而且有大量具有重大理论和使用价值的生物模型系统：如癌症模型、疾病模型、尿酸代谢模型、行为遗传模型、神经传导模型、生长发育模型等等。在基因组计划后期即功能研究阶段，这些资源不但在研究已知功能基因上将发挥作用，而且在探索未知基因上具有不可取代的作用。 

２００２年，国际鳞翅目昆虫学会曾商定，由中国和日本科学家共同牵头，于２００３年年中左右，启动国际合作家蚕基因组计划。２００３年４月２５日，日本既没有通知中国，也没有告诉其它合作国家，单方面启动了家蚕基因组的测序工作，时值中国抗击ＳＡＲＳ最紧张的时刻。 

西南农业大学决定倾其财力投入这一竞争。北京基因组研究所暨北京华大基因研究中心作为中国的专业基因组研究队伍，义不容辞。双方合作于６月１日启动了中国家蚕基因组框架图的绘制。由基因组所／华大基因承担全部基因组测序、组装、分析和数据库建设等工作。 

２００３年１１月１５日，经过４００多名科研人员５个多月的努力，中国已率先完成家蚕基因组“框架图”绘制工作。根据计算机组装和数据分析结果表明，基因组测序完成了６倍的覆盖深度，所获序列覆盖了家蚕基因组的９５．５４％，精确度达到了９９．９５％，与２００２年发表的水稻基因组框架图相比，覆盖度由４．８提高到６，是高质量工作“框架图”。研究论文已在世界权威杂志《Ｓｃｉｅｎｃｅ》３０６：１９３７－１９４０，２００４上发表。 

家蚕基因组是人类基因组的１／７，比水稻基因组大１／５左右。中国家蚕基因组框架图的完成，共获得１６９４８个完整基因，其中有约５０００个基因为新发现基因。