科學(xué)家曾通過(guò)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(zhǎng)，這種方法很快遭遇蠶絲產(chǎn)量停滯的瓶頸。科學(xué)家又突發(fā)奇想，能否將轉(zhuǎn)基因的方法運(yùn)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(xué)研究院的李勝研究員和西南大學(xué)的夏慶友教授及其研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表在由中國(guó)科學(xué)家主辦的國(guó)際生物學(xué)學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞研究》（Cell Research）上的論文研究結(jié)果顯示，這個(gè)“貪婪”的想法可以付諸實(shí)現(xiàn)。
該研究團(tuán)隊(duì)在一種叫做GAL4/UAS的轉(zhuǎn)基因家蠶品系中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)Ras1CA基因在家蠶后絲腺中特異地超表達(dá)，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(méi)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(shuō)，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(dāng)復(fù)雜，用轉(zhuǎn)基因方法改變一種或數(shù)種絲蛋白，可能會(huì)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(gè)“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(diǎn)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(dá)癌基因Ras，導(dǎo)致后絲腺輕度癌化，形成一個(gè)“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(méi)有太大改變。而研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，Ras1通過(guò)增大后絲腺體積和促進(jìn)絲蛋白合成來(lái)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(shuō)，從目前的研究方法和應(yīng)用趨勢(shì)來(lái)看，應(yīng)該不會(huì)有什么副作用。因?yàn)榧倚Q的主要用途是產(chǎn)絲，而不是食用，應(yīng)不會(huì)對(duì)人身產(chǎn)生直接的危害。 |
