4月8日，《美国科学院院刊》（PNAS）在线发表了中科院上海生科院植物生理生态研究所黄勇平课题组关于家蚕遗传调控的最新研究成果“ Transgene-based， female-specific lethality system for genetic sexing of the silkworm， Bombyx mori”。同日，Nature News也对相关内容进行了介绍。该研究报道了一个雌性特异致死的家蚕转基因系统。
家蚕是鳞翅目昆虫的代表性模式昆虫，同时也是一种重要的经济昆虫，中国是世界上最大的蚕桑产业国家，蚕桑丝绸产业是国民经济的重要组成部分。与雌蚕相比，雄蚕体质强健，更容易饲养，同时食桑量少，叶丝转化率高；此外，雄蚕丝纤度细、净度好，适于缫制高品位生丝。因此，专养雄蚕是蚕业生产上的一个重要追求目标。近年来，随着包括转基因技术在内的家蚕遗传操作技术的不断进步，为通过分子生物学手段进行新型育种提供了可能。
黄勇平课题组与英国Oxitec公司和浙江省农科院蚕桑研究所合作，利用四环素Tet-off调控系统以及来源于一种鳞翅目昆虫棉红铃虫的双性基因（doublesex）的性别特异选择性剪接机制，构建了一个可以在雌性家蚕中特异表达转录激活蛋白（tTAV）的家蚕转基因系统。在此系统中，作为效应因子的毒性蛋白tTAV的表达受到了四环素开关和性别开关的双重控制：如果在饲料中添加一定量的四环素，个体中tTAV的表达受到四环素的抑制，雌性和雄性家蚕都可以正常发育；如果在饲料中没有添加四环素，雌性个体中由于tTAV的大量积累导致在胚胎期或幼虫早期死亡，而雄性个体中由于受到性别特异选择性剪接机制的调控，仍然没有tTAV的表达，发育不受影响，从而达到专养雄蚕的目的。
利用遗传操作技术直接对家蚕进行基因改造，可以在短时间内育成新的品种，提高家蚕乃至生丝的品质；同时，在家蚕中取得的此项成果还可以应用于占农林害虫的70%-80%的鳞翅目害虫的遗传防治。
家蚕转基因平台的构建及转基因个体的筛选鉴定由谭安江副研究员完成。该项目得到了国家自然基金委和科技部的资助。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1073/pnas.1221700110
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Transgene-based, female-specific lethality system for genetic sexing of the silkworm, Bombyx mori.
Tan A, Fu G, Jin L, Guo Q, Li Z, Niu B, Meng Z, Morrison NI, Alphey L, Huang Y.
Transgene-based genetic sexing methods are being developed for insects of agricultural and public health importance. Male-only rearing has long been sought in sericulture because males show superior economic characteristics, such as better fitness, lower food consumption, and higher silk yield. Here we report the establishment of a transgene-based genetic sexing system for the silkworm, Bombyx mori. We developed a construct in which a positive feedback loop regulated by sex-specific alternative splicing leads to high-level expression of the tetracycline-repressible transactivator in females only. Transgenic animals show female-specific lethality during embryonic and early larval stages, leading to male-only cocoons. This transgene-based female-specific lethal system not only has wide application in sericulture, but also has great potential in lepidopteran pest control.
