千蚕绘谱,这幅家蚕基因组的巨作,无疑给丝绸产业带来了全新的气象。2003年,科学家们才拿到了家蚕的框架图,而如今他们硬是要把这个物种所有个体携带的基因总和——也就是泛基因组——一次性塞进去。泛基因组就好比是生物的“遗传全书”,而家蚕的这个超级泛基因组,堪称动植物界目前最大、质量最高的长读长泛基因组。研究团队把1078份来自世界各地的蚕种拿到了测序平台上,这几乎翻了个底朝天。这些样本里有47头野桑蚕、205份地方家蚕、194份实用品种和632份突变体,把全球主要蚕区的“家底”全摆在了眼前。 在这次“丝路大阅兵”里,过去群体研究顶多也就是几十个样本撑场面,信息零碎得很。现在可好,545份核心资源直接用上三代测序技术拼出了高质量基因组。过去找个性状基因得像大海捞针似的,现在只要看看这个坐标表就能按图索骥。过去定位一个性状基因往往要花个3到5年,现在有了这个超级泛基因组做指引,几天到几个月就能搞定。科学家们把ATCG比作二进制代码,家蚕基因组就成了一段可读可写的高级语言。 通过这张语言表锁定目标性状对应的变异位点后,借助基因编辑和合成生物学等工具就能在实验室里“设计”新品种。这可真是百年蚕业研究的一大成果啊!院士在发布会上这样评价说。把全球90%以上的代表性家蚕种质资源装进同一套“数字字典”,这张图把过去“大海捞针”的性状基因定位变成了信息化育种时代的按图索骥。 传统育种全靠肉眼挑叶和经验选种,既费时又低效。有了这张图育种目标就能直接对接基因组坐标,性状与基因实现秒级对应。超级泛基因组的完成只是起点而已。 接下来团队要开放“数字家蚕”基因库,免费共享全套测序数据和变异信息还有表型数据,给全球蚕业研究提供统一标准和公共平台。从基础研究到产业应用再到功能蛋白开发这一套科研、教学和生产全链条全都被这张图谱串了起来。 丝绸产业正在经历一场“信息革命”,这场革命的第一笔就写在了西南大学那张密密麻麻的基因组坐标表上。