中国科学家完成柞蚕全基因组测序 助力柞蚕茧丝性状改良

2014年4月11日，柞蚕基因组研究联合攻关项目组（简称“柞蚕项目组”）携手深圳华大基因科技服务有限公司（简称“华大科技”），经过2年的不懈努力，率先完成了柞蚕（Antheraea pernyi）全基因组测序工作，为改良柞蚕茧丝等性状，创造实用新品种奠定了分子生物学基础。这也是我国蚕业科学家继完成家蚕基因组“框架图”和“精细图”、桑树基因组测序后又一蚕业基因组突破性研究成果，在世界野蚕研究领域具有里程碑式的意义。

由辽宁省蚕业科学研究所牵头，联合辽宁省农科院大连生物技术研究所、吉林省蚕业科学研究所、沈阳农业大学生物科学技术学院、河南省蚕业科学研究所、黑龙江省蚕业研究所共同组成的柞蚕项目组，早在2012年4月便与华大科技展开柞蚕全基因组测序的合作，通过对原始测序数据的校对和整理，最终得到128X的高质量基因组数据。经组装后，柞蚕基因组大小约为647Mb，contig50的长度为32.8Kb，scaffold N50 321.2Kb，柞蚕基因组平均GC含量在35%左右，与家蚕（Bombyx mori）接近，预测的基因有功能注释的超过92%。

尽管柞蚕的人工驯化历史已有2000多年，但其野生性仍较强。柞蚕项目组选取了历经近百代的自交提纯与互交复壮的“胶兰”作为试验对象，但该物种杂合率仍超过千分之六。“为降低物种复杂性带来的组装干扰，我们大大加深了大片段测序的深度，为后续的scaffold构建提供了更多的数据支持，在高杂合、高重复的情况下，使得组装指标达到精细图标准N50 321.2Kb，”华大科技该项目负责人之一何荣军介绍道，“通过注释发现，该物种的重复序列含量较高，尤其是TE中的LINE和DNA含量，远高于一般动物，这可能是导致该物种基因组增大的原因。”

中国是柞蚕的发源地，其蚕茧年均产量8万吨左右，占世界总产量的90%以上，年均产值25亿元以上，蚕茧加工及综合利用年均产值约180亿元。此外，柞蚕茧丝具有柔软、透气、吸温性强、光泽明亮的优点，具有天然纤维的优美，被誉为“纤维皇后”，倍受人们喜爱。较桑蚕丝而言，柞蚕丝孔隙度大，更蓬松，防紫外线效果是桑蚕丝的3.5倍。

“启动柞蚕基因组测序计划，旨在获得柞蚕基因结构组织的详细信息，探讨基因产物的功能，从分子水平上深入阐明柞蚕的生物学特性、泌丝机理以及与微生物的相互作用，为改良柞蚕茧丝等性状、培育实用品种奠定基础。从而进一步提升我国柞蚕产业的科技竞争力，推动世界柞蚕业科学技术的进步，并继续保持我国柞蚕茧丝业的国际领先优势。”柞蚕项目组组长、来自辽宁省蚕业科学研究所的姜德富研究员讲到。