科技日报记者 雍黎
家蚕的性别首次实现逆转。7月14日，记者从西南大学获悉，该校童晓玲教授课题组最新研究通过基因编辑技术，成功实现家蚕从雌性向雄性的性别逆转，这一突破不仅打破了昆虫性别由染色体决定的固有模式，更为经济昆虫育种及害虫生物防治开辟了新的技术路径。研究论文近日在国际期刊《害虫管理科学》发表。
据了解，家蚕作为重要的经济昆虫和新兴模式生物，其雄蚕因抗逆性强、产丝质量高、料丝转化率高而更受蚕丝产业青睐。因此，培育全雄蚕品种成为蚕业发展的重要期盼。以往研究对家蚕性别决定相关基因进行了探索，但未能实现家蚕的完全性别逆转。
Bmdsx是控制家蚕“性别开关”的关键基因，该基因在雌蚕和雄蚕体内会产生不同“版本”的剪接变体（BmdsxF/BmdsxM），雌蚕会不折不扣使用Bmdsx上的E3和E4外显子，发育为雌性特征；雄蚕则会跳过E3和E4发育为雄性特征。正是关于E3和E4的“舍”与“取”，决定了蚕宝宝最终是雌还是雄。
据童晓玲教授介绍，研究团队聚焦控制性别的关键基因Bmdsx，巧妙地使用CRISPR/Cas9基因编辑技术，精准靶向Bmdsx基因的雌特异性外显子剪接位点，通过诱导单碱基突变破坏剪接供体/受体位点，强制雌性个体跳过E3和E4外显子，使雌蚕执行了雄性的发育指令。
经过基因编辑的雌性家蚕（性染色体为ZW型）在成虫阶段发生了转变：原本7节的腹部变成了雄性特有的8节，长出了雄蚕才有的抱握器等生殖器官，甚至体内还发育出完整的精囊、输精管，能产生和雄蚕一样的精子。这一成果标志着家蚕性别控制技术取得重大突破，有望通过该技术培育更高产量和品质的品种，推动丝绸产业发展。
“这个技术不仅适用于家蚕。”童晓玲表示，研究发现，包括蚊子、棉铃虫和褐飞虱等在内的多种害虫，其“性别开关”基因都有类似的拼接规则。在害虫防治领域，相关成果也为开发新型害虫控制策略提供了理论基础，为农业生产的可持续发展提供有力保障。
