一种提高蚕丝产量的转基因方法

2011-04-08

科学家曾通过传统杂交手段获得高产、抗病的新家蚕品种，使养蚕业获益匪浅。但好景不长，这种方法很快遭遇蚕丝产量停滞的瓶颈。科学家又突发奇想，能否将转基因的方法运用于提高蚕丝产量上，让蚕“吃得少、吐得多”呢？3月15日，中科院上海生命科学研究院的李胜研究员和西南大学的夏庆友教授及其研究团队发表在由中国科学家主办的国际生物学学术期刊《细胞研究》（Cell Research）上的论文研究结果显示，这个“贪婪”的想法可以付诸实现。

该研究团队在一种叫做GAL4/UAS的转基因家蚕品系中进行实验，通过Ras1^CA基因在家蚕后丝腺中特异地超表达，使蚕丝蛋白生产和丝的产量提高60%，而食物消耗量却只增加20%，桑叶蚕丝转化效率提高了30%，蚕丝质量没有受到明显影响，在蚕业生产上呈现出良好的应用前景。

据李胜介绍说，家蚕丝腺，特别是后丝腺生产的丝蛋白决定了蚕丝的产量。蚕丝成分相当复杂，用转基因方法改变一种或数种丝蛋白，可能会改变丝的构造，降低蚕丝的品质。最好的办法是只让丝腺增大，但是别的组织器官不发生变化。于是在研究中便把家蚕丝腺变成一个“良性肿瘤”：把丝腺变大，但正常吐丝，并且不影响蚕丝的构造和蚕丝的品质。而GAL4/UAS转基因系统的最大优点是可在特定组织或者特定器官里使某基因获得功能或者丧失功能。所以，在后丝腺中特异性表达癌基因Ras，导致后丝腺轻度癌化，形成一个“良性肿瘤”：后丝腺变大，转基因家蚕正常吐丝，蚕丝构造和品质没有太大改变。而研究进一步发现，Ras1通过增大后丝腺体积和促进丝蛋白合成来提高蚕丝产量，是家蚕后丝腺发育的主效调控基因之一。

李胜说，从目前的研究方法和应用趋势来看，应该不会有什么副作用。因为家蚕的主要用途是产丝，而不是食用，应不会对人身产生直接的危害。

一种提高蚕丝产量的转基因方法

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