科學家曾通過傳統(tǒng)雜交手段獲得高產(chǎn)、抗病的新家蠶品種，使養(yǎng)蠶業(yè)獲益匪淺。但好景不長，這種方法很快遭遇蠶絲產(chǎn)量停滯的瓶頸。科學家又突發(fā)奇想，能否將轉(zhuǎn)基因的方法運用于提高蠶絲產(chǎn)量上，讓蠶“吃得少、吐得多”呢？3月15日，中科院上海生命科學研究院的李勝研究員和西南大學的夏慶友教授及其研究團隊發(fā)表在由中國科學家主辦的國際生物學學術(shù)期刊《細胞研究》（Cell Research）上的論文研究結(jié)果顯示，這個“貪婪”的想法可以付諸實現(xiàn)。
該研究團隊在一種叫做GAL4/UAS的轉(zhuǎn)基因家蠶品系中進行實驗，通過Ras1CA基因在家蠶后絲腺中特異地超表達，使蠶絲蛋白生產(chǎn)和絲的產(chǎn)量提高60%，而食物消耗量卻只增加20%，桑葉蠶絲轉(zhuǎn)化效率提高了30%，蠶絲質(zhì)量沒有受到明顯影響，在蠶業(yè)生產(chǎn)上呈現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。
據(jù)李勝介紹說，家蠶絲腺，特別是后絲腺生產(chǎn)的絲蛋白決定了蠶絲的產(chǎn)量。蠶絲成分相當復(fù)雜，用轉(zhuǎn)基因方法改變一種或數(shù)種絲蛋白，可能會改變絲的構(gòu)造，降低蠶絲的品質(zhì)。最好的辦法是只讓絲腺增大，但是別的組織器官不發(fā)生變化。于是在研究中便把家蠶絲腺變成一個“良性腫瘤”：把絲腺變大，但正常吐絲，并且不影響蠶絲的構(gòu)造和蠶絲的品質(zhì)。而GAL4/UAS轉(zhuǎn)基因系統(tǒng)的最大優(yōu)點是可在特定組織或者特定器官里使某基因獲得功能或者喪失功能。所以，在后絲腺中特異性表達癌基因Ras，導致后絲腺輕度癌化，形成一個“良性腫瘤”：后絲腺變大，轉(zhuǎn)基因家蠶正常吐絲，蠶絲構(gòu)造和品質(zhì)沒有太大改變。而研究進一步發(fā)現(xiàn)，Ras1通過增大后絲腺體積和促進絲蛋白合成來提高蠶絲產(chǎn)量，是家蠶后絲腺發(fā)育的主效調(diào)控基因之一。
李勝說，從目前的研究方法和應(yīng)用趨勢來看，應(yīng)該不會有什么副作用。因為家蠶的主要用途是產(chǎn)絲，而不是食用，應(yīng)不會對人身產(chǎn)生直接的危害。 |
