国内の科学研究チームが初めてカイコW染色体の完全なゲノム配列を獲得

カイコの分子育種に新たな見通し

光明日報重慶6月23日電（記者李宏、張国聖）西南大学の代方銀教授チームは初めてカイコW染色体の完全なゲノム配列を獲得し、鱗翅目昆虫W染色体の起源と進化の新しいメカニズムを明らかにした。代方銀によると、関連研究成果はゲノムと進化生物学の分野で重要な理論的意義があり、カイコなど鱗翅目昆虫の性別調節の研究に重大な価値があり、カイコ分子の育種に新たな将来性をもたらした。

紹介によると、動物界性染色体の組成及び性別に対する決定作用は豊富な多様性を呈している。哺乳動物において、雄の性染色体組成は通常XYであり、雌はXXであり、性別はY染色体上の重要な遺伝子によって決定される。昆虫の中で、性染色体組成はXX/XY系を主とし、鱗翅目昆虫性染色体組成は他の大部分の昆虫と異なり、その性染色体はZZ/ZW系を主とする。そのため、鱗翅目W染色体の起源と進化については進化生物学者の長期的な関心を集めている。

ここ20年来、カイコの性別決定分子メカニズムの研究はずっとホットな問題であるが、カイコの性別決定メカニズムはまだ明確に解析されておらず、これはカイコのW染色体配列情報の欠如と関係がある。

西南大学資源昆虫の高効率養殖と利用全国重点実験室の助教授で論文の第1著者である韓民錦氏は、チームは二世代短読長、三世代長読長とHi-Cシーケンシング技術を用いて組み立て、カイコ雌個体の染色体レベルゲノムを獲得し、そして繰り返しシーケンスに富むW染色体を鑑定するツールを開発し、長さ約10.1 MbのカイコW染色体配列が得られた。研究により、カイコW染色体は雌性決定因子Femコピー137個、タンパク質コード遺伝子76個を含み、これらの情報はカイコの性別決定メカニズムの解析及びW染色体に基づく分子育種に重要な価値を持つことが分かった。

「本研究は21個の鱗翅目昆虫と3個の毛翅目昆虫ゲノムを比較することにより、鱗翅目昆虫W染色体が多種のメカニズムを通じて独立に生成されることを明らかにし、そして鱗翅目W染色体形成の新しいメカニズム――単一Z染色体転換を提案し、鱗翅目昆虫W染色体の起源と進化を理解することに対して新しい見解を提供した」と韓民錦氏は述べた。

「カイコW染色体の完全なゲノム配列の発見は、鱗翅目昆虫の研究にとって非常に有用であり、特に新たに同定された遺伝子と重複配列注釈の面でも、カイコの研究に大いに役立つと思う」と『科学的進展』の審査者は述べた。

「光明日報」（2024年06月24日08版）