我國蠶業科學研究領先“超級蠶”育種計劃啟動

“我們正著手啟動‘超級蠶’育種計劃，希望以育種上的跨越，助推蠶桑產業實現向仲懷院士提出的‘重回經濟發展主賽道’。”在實驗室內忙碌的西南大學家蠶基因組生物學國家重點實驗室主任、國家蠶桑產業技術體系首席科學家代方銀教授近日在接受中新網記者采訪時如是說。

這是中國蠶桑學領域唯一的國家重點實驗室，2022年已接連發布多個重要成果。10月，代方銀團隊完成種質資源“千蠶基因組計劃”，發布世界首張“家蠶超級泛基因組圖譜”，率先創建“數字家蠶”基因庫，將中國蠶學研究推進到分子設計育種階段……中國蠶業科學研究持續保持世界領跑地位。

這樣的成果何以取得？窺一斑而知全豹，代方銀向記者談起從事家蠶遺傳學研究的30年。

代方銀1969年出生于貴州一個農村家庭，親身經歷磨礪，讓他深知“農”為民之本的重要性。在填報高考志愿時，他主動選擇西南農業大學(2005年與西南師范大學合并為西南大學)，并于1993年畢業留校，在現中國工程院院士、西南大學蠶學與系統生物學研究所所長向仲懷及前任國家蠶桑產業技術體系首席科學家魯成的培養下，從事家蠶種質資源保護和研究，為蠶學發展執燈前行。

“當時，身邊人都說我‘掉進了苦海’，但我并不覺得。”代方銀介紹說，保護家蠶品種資源，是所有家蠶研究的基礎。為保存好蠶品種，彼時他常年待在西南農業大學家蠶基因資源庫內，像養育孩子一樣照料蠶寶寶，同時收集、鑒定、誘變及定向改造家蠶。

至世紀之交，資源庫內蠶的品系數從前人積累的300多種增至700多種，西南農業大學正式宣布建成世界最大家蠶基因資源庫。目前，這一被譽為“蠶宮殿”的“世界第一庫”已占據領先地位20多年，保存著1100余種家蠶品系活體，為后期開展育種研究奠定雄厚基礎。

蠶，中國從古至今最主要的經濟昆蟲之一，為國家經濟社會發展立下汗馬功勞。但二十世紀八九十年代以來，家蠶育種遇到瓶頸。傳統育種方法的局限性令家蠶的品種、產量、性狀無明顯改善，嚴重限制了蠶桑產業效益的進一步提升。

代方銀認為，培育高產、優質、高抗、具有特殊性能的高價值蠶品種是家蠶育種的重要方向，而為“育種”破局的前提是摸清影響家蠶育種性狀的基因狀況。2019年代方銀團隊全面啟動“千蠶基因組”計劃，歷時4年出爐“家蠶超級泛基因組圖譜”。

據介紹，團隊對主要來自“蠶宮殿”中的1078份蠶種質資源進行了深度測序，囊括了目前最全面的家蠶和野桑蠶基因組信息，是迄今全球動植物中最大的長讀長泛基因組。簡單來說，通過這張圖，科學家可以像“查字典”一樣去對接表型和基因組密碼。

“這一成果將開啟分子育種新紀元。”向仲懷評價說，如果說以前鑒定特定性狀的基因或其因果變異猶如“大海撈針”，現在可謂是“甕中捉鱉”。超級泛基因組提供了“精細網格化”的“坐標”指導，行家里手可以根據育種目標，結合基因組選擇、基因編輯、合成生物學等分子育種手段，實現設計育種。

從發展建成世界最大“家蠶基因庫”到主持完成“千蠶基因組”計劃，再到充滿期待的“超級蠶”育種，代方銀把其科研之路歸納為“三部曲”。他暢想，隨著蠶桑基因組生物學成果向應用開發推進，現代蠶桑業實現轉型升級后再次大力造福人類，不僅為鄉村振興、生物經濟等提供新的供給，也可在醫學、材料學等有關國家戰略需要的核心技術領域迸發出新的作用。

年過五旬，身兼教學、科研、管理等職的代方銀覺得自己的時間愈發寶貴。他坦言，“超級蠶”的設計育種之路或將面臨曲折，但只要道路是正確的，就不怕用長期的實踐來檢驗，要努力去實現。