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为什么蚕只爱吃桑叶?中科院科学家揭示其中奥秘

2019-03-04 09:30:03    科学网  参与评论()人

(原标题:为什么蚕只爱吃桑叶?中科院科学家揭示其中奥秘)

为什么蚕只爱吃桑叶?中科院科学家揭示其中奥秘

GR66突变的“蚕宝宝”食性改变,正在吃苹果(谭安江供图)

“陌上柔桑破嫩芽,东邻蚕种已生些。”栽桑养蚕在我国有着悠久的历史,在传统的蚕业生产链中,栽桑和养蚕密不可分,因为桑叶是家蚕的唯一食物来源。为什么“蚕宝宝”只爱吃桑叶?日前,这个千百年来萦绕在人们心中的疑问终于有了答案。

中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所谭安江团队研究发现一个苦味受体基因可以决定家蚕的桑叶专食性。相关研究2月28日在《公共科学图书馆·生物学》(PLOS Biology)在线发表。

“萝卜青菜,各有所爱”。谭安江研究员告诉《中国科学报》记者,昆虫的取食偏好和对食物的选择具有高度多样性,而植食性昆虫的取食行为主要是由其化学感受体系(嗅觉和味觉)决定的。数量众多的“嗅觉受体”和“味觉受体”基因在植食性昆虫的宿主植物定位及可食性鉴别等过程中起到了非常重要的作用。

相对于“嗅觉受体”的研究,“味觉受体”的作用机理复杂,其研究相对滞后,目前功能得到鉴定的“味觉受体”数量也非常少。谭安江坦言:“虽然存在家蚕的一些突变体可部分取食其它植物叶片,但决定家蚕桑叶专食性的分子基础及相关的基因一直没有得到揭示和鉴定。”

家蚕有76个“味觉受体”基因,分布在16条染色体上。研究人员根据前期的研究线索,针对位于三号染色体上的唯一“味觉受体”基因GR66开展了功能分析,并利用转基因和CRISPR/Cas9等基因编辑手段获得了其纯合突变体。

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