初生的小蚕一般都是黑褐色的，但也有少数因为基因突变而变成了巧克力色，为什么会发生这样的突变？西南大学蚕学与系统生物学研究所的刘春等研究人员通过对一种叫做伴性赤蚁的巧克力色小蚕的研究揭开了这一秘密，近日，他们的研究成果发表在了国际著名学术期刊――美国《国家科学院院刊》上，该项研究并有望为生物杀虫剂的开发和对人类帕金森疾病的防治提供一定的参考作用。



　　《北京科技报》：什么是伴性赤蚁？



　　刘春：家蚕在由蚕卵刚刚孵化时个头非常微小，大约只有2毫米长、0.5毫米宽的样子，且浑身长满了细毛，就像小蚂蚁一样，我们一般称它们为蚁蚕。在正常的情况下，蚁蚕体表颜色为深黑褐色，我们将其叫做黑蚁，但是蚕卵在自然条件下或者通过化学诱导的情况下发生了基因突变，就会出现一种巧克力色的蚁蚕，在科学上我们将其称之为赤蚁。而我们研究的有一类赤蚁，其突变基因恰好位于家蚕的性染色体上，我们将其叫做伴性赤蚁。



　　《北京科技报》：伴性赤蚁对养蚕业有什么影响？



　　刘春：伴性赤蚁除了体色的变化以外，还有一个特点就是胚胎后期对高温的抵抗力差，我们叫温敏致死性；也就是说蚕卵孵化前两天如果孵育的温度大于30℃，这些赤蚁的孵化率就明显降低，甚至全部死亡。结合伴性赤蚁的突变基因位于家蚕的性染色体上及温敏致死性这两个特点，育种学家就培养出了单养雄蚕品种。我们知道，雄蚕因为比雌蚕往往更加健壮，其吐丝的质量和数量也更多，单养时大约会增加20%的经济效益。因此，从这一点来说，伴性赤蚁对蚕业有很重要的经济价值。



　　《北京科技报》：如何发现伴性赤蚁的基因突变之谜的？



　　刘春：伴性赤蚁自上世纪60年代被发现以来，有不少的研究学者对其进行研究。但很遗憾的是，近20年来都没有分离克隆到这个基因。近两年，我们与日本合作，根据家蚕基因组的最新研究结果对伴性赤蚁进行基因分离等一些技术手段的处理，终于追踪到了导致伴性赤蚁突变的关键基因：在蚁蚕体内，有一个叫做酪氨酸羟化酶的基因，正是该基因的调控区域的突变，导致了伴性赤蚁的出现。



　　《北京科技报》：这次的新发现对人类有什么意义？



　　刘春：家蚕作为鳞翅目昆虫的代表，而目前的农林害虫主要为鳞翅目昆虫，我们希望通过对家蚕的研究，认识一些重要基因的功能。我们了解了昆虫在基因方面的这个特点，将来就可以开发针对昆虫有效的生物杀虫剂。如诱导昆虫出现像体表的黑色素减少，让其不能孵化的生物杀虫剂，这样就可无毒杀死大量的有害昆虫，从而减轻农林业生产的病虫灾害。



　　《北京科技报》：对伴性赤蚁基因研究的突破，于人类自身的健康有何启示？



　　刘春：我们人体内也存在酪氨酸羟化酶这个基因，当酪氨酸羟化酶不断减少时，人类患帕金森疾病的风险会大大增加。在我们对伴性赤蚁的研究中，给伴性赤蚁食用了人类治疗帕金森疾病的药——左旋多巴。结果，赤蚁变成了黑蚁，恢复了健康。可见，家蚕的突变和人类的某些疾病是相似的，家蚕突变机理的阐明同样会对人类相关疾病的研究提供启示。



　　将来我们在后续研究中，如果能够进一步深入了解并掌握伴性赤蚁酪氨酸羟化酶基因调控区域的调控机理，可能会对揭示帕金森疾病的致病机理和防治也具有一定的参考作用，或者也能够促进人类其他疾病研究的发展。