图为西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室主任代方银在实验室内指导工作。 周毅 摄
这样的成果何以取得?窥一斑而知全豹,代方银向记者谈起从事家蚕遗传学研究的30年。
代方银1969年出生于贵州一个农村家庭,亲身经历磨砺,让他深知“农”为民之本的重要性。在填报高考志愿时,他主动选择西南农业大学(2005年与西南师范大学合并为西南大学),并于1993年毕业留校,在现中国工程院院士、西南大学蚕学与系统生物学研究所所长向仲怀及前任国家蚕桑产业技术体系首席科学家鲁成的培养下,从事家蚕种质资源保护和研究,为蚕学发展执灯前行。
“当时,身边人都说我‘掉进了苦海’,但我并不觉得。”代方银介绍说,保护家蚕品种资源,是所有家蚕研究的基础。为保存好蚕品种,彼时他常年待在西南农业大学家蚕基因资源库内,像养育孩子一样照料蚕宝宝,同时收集、鉴定、诱变及定向改造家蚕。
至世纪之交,资源库内蚕的品系数从前人积累的300多种增至700多种,西南农业大学正式宣布建成世界最大家蚕基因资源库。目前,这一被誉为“蚕宫殿”的“世界第一库”已占据领先地位20多年,保存着1100余种家蚕品系活体,为后期开展育种研究奠定雄厚基础。
蚕,中国从古至今最主要的经济昆虫之一,为国家经济社会发展立下汗马功劳。但二十世纪八九十年代以来,家蚕育种遇到瓶颈。传统育种方法的局限性令家蚕的品种、产量、性状无明显改善,严重限制了蚕桑产业效益的进一步提升。
图为家蚕生命周期各阶段丰富的表型多样性。 家蚕基因组生物学国家重点实验室供图代方银认为,培育高产、优质、高抗、具有特殊性能的高价值蚕品种是家蚕育种的重要方向,而为“育种”破局的前提是摸清影响家蚕育种性状的基因状况。2019年代方银团队全面启动“千蚕基因组”计划,历时4年出炉“家蚕超级泛基因组图谱”。
据介绍,团队对主要来自“蚕宫殿”中的1078份蚕种质资源进行了深度测序,囊括了目前最全面的家蚕和野桑蚕基因组信息,是迄今全球动植物中最大的长读长泛基因组。简单来说,通过这张图,科学家可以像“查字典”一样去对接表型和基因组密码。
“这一成果将开启分子育种新纪元。”向仲怀评价说,如果说以前鉴定特定性状的基因或其因果变异犹如“大海捞针”,现在可谓是“瓮中捉鳖”。超级泛基因组提供了“精细网格化”的“坐标”指导,行家里手可以根据育种目标,结合基因组选择、基因编辑、合成生物学等分子育种手段,实现设计育种。
从发展建成世界最大“家蚕基因库”到主持完成“千蚕基因组”计划,再到充满期待的“超级蚕”育种,代方银把其科研之路归纳为“三部曲”。他畅想,随着蚕桑基因组生物学成果向应用开发推进,现代蚕桑业实现转型升级后再次大力造福人类,不仅为乡村振兴、生物经济等提供新的供给,也可在医学、材料学等有关国家战略需要的核心技术领域迸发出新的作用。
年过五旬,身兼教学、科研、管理等职的代方银觉得自己的时间愈发宝贵。他坦言,“超级蚕”的设计育种之路或将面临曲折,但只要道路是正确的,就不怕用长期的实践来检验,要努力去实现。
“科研的本质就是有需求导向和时代特征的创新,而创新就是发现未发现、揭示未揭示、创造未创造。”代方银告诉记者。(完)
肥胖对男性更危险****** 图片来源:pixabay 近日,英国科学家发表的一项研究揭示了肥胖相关疾病中性别差异的生物学基础。研究人员观察到,雄性与雌性小鼠脂肪组织中构建血管的细胞存在显著差异。相关研究近日发表于《交叉科学》。 约克大学运动与健康科学院教授Tara Haas说,男性比女性更容易患上与肥胖相关的疾病,如心血管疾病、胰岛素抵抗和糖尿病等。 “人们使用啮齿动物模型研究肥胖,以及与肥胖相关的疾病,如糖尿病。但他们通常只研究雄性啮齿动物,因为雌性对同样类型的疾病有抵抗力。”该研究负责人Haas说,“我们对探索这种差异非常感兴趣,这说明女性体内发生了一些可以保护自己的非常有趣的事。” Haas团队在早期的一项研究中观察到,当小鼠变胖时,雌性会长出许多新的血管,为扩张的脂肪组织提供氧气和营养物质,而雄性新增的血管则很少。在最新研究中,Haas和约克大学博士生Alexandra Pislaru、助理教授Emilie Roudier等合作,重点研究了脂肪组织中血管内皮细胞的差异。 该团队使用软件筛选了数千个基因,以锁定与血管生长有关的基因。他们发现,雌性小鼠体内与新血管增殖相关的过程较多,而雄性小鼠体内则是与炎症相关的过程较多。Haas说:“其他研究表明,当内皮细胞有这种炎症反应时,雄性会出现功能异常,对刺激的反应也不正常。” “通过观察,我们发现女性内皮细胞即使长期在高脂肪饮食的压力下仍能表现出持续的弹性,这令人兴奋。我们的研究结果可以帮助研究人员更好地理解为什么肥胖在男性和女性中表现不同。”该研究共同第一作者Pislaru说。 研究人员还检查了从人体内取出的内皮细胞在培养皿中的表现。Haas解释说:“即使把它们从体内取出来,没有了循环性激素或其他因素,男性和女性的内皮细胞仍有很大差异。” 女性内皮细胞复制更快,而男性内皮细胞对炎症刺激更敏感。通过与之前公布的数据集进行比较,研究人员发现,与雌性相比,老龄雄性小鼠的内皮细胞也表现出更多的炎症特征。 “不能假设两性对同一系列事件的反应是一样的。”Haas解释说,“这不仅是一个与肥胖有关的问题,而且是一个更广泛的概念性问题,包括老龄化对健康的影响。我们的研究结果意味着,在某些情况下,对男性理想的疗法对女性并不理想,反之亦然。” 虽然人类和小鼠有不同的基因,但Haas认为这些发现可能适用于未来的研究。他对在人身上研究这类细胞很感兴趣。(李木子) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |