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　　家蚕是完成了基因组框架图、精细图和遗传变异图的少数物种之一。《蚕的基因组》是作者团队历经十年研究所完成的家蚕基因组计划的总结，系统阐述了家蚕基因组的结构与进化；家蚕基因表达及蛋白质组；家蚕重要蛋白质编码基因家族及小RNA；家蚕***发育、性别决定、免疫防御、丝蛋白生物合成，以及食性与化学感受的分子基础；家蚕基因功能研究平台技术；家蚕基因组数据库等研究进展。

第 1 章 家蚕基因组计划

1.1 基因组计划的产生和发展

1.2 家蚕基因组计划

1.3 家蚕基因组框架图

1.4 家蚕基因组精细图

1.5 家蚕基因组遗传变异图

第 2 章 家蚕基因组结构和进化

2.1 家蚕核基因组

2.2 家蚕核基因组中的重复序列

2.3 家蚕线粒体基因组

2.4 家蚕起源进化研究

2.5 家蚕的驯化

第 3 章 蚕的基因及其表达

3.1 家蚕的基因

3.2 家蚕基因的功能注释

3.3 家蚕全基因组表达图谱

3.4 家蚕mRNA的选择性剪接

第 4 章 蚕的基因家族

4.1 基因家族的形成和进化

4.2 家蚕锌指蛋白基因家族

4.3 家蚕30K蛋白基因家族

4.4 家蚕同源盒子（Homeobox）基因家族

4.5 家蚕P450基因家族

4.6 家蚕表皮蛋白基因家族

4.7 家蚕神经肽基因家族

第 5 章 家蚕丝氨酸蛋白酶及其抑制剂

5.1 家蚕丝氨酸蛋白酶

5.2 家蚕丝氨酸蛋白酶抑制剂

第 6 章 家蚕***发育的激素调控

6.1 家蚕***发育与相关激素

6.2 家蚕蜕皮激素

6.3 家蚕保幼激素

*** 家蚕***发育相关的神经肽激素

第 7 章 家蚕性别决定基因及分子机制

7.1 家蚕的性决定

7.2 家蚕性别决定网络

7.3 家蚕性别决定的分子机制

第 8 章 家蚕免疫防御的分子机制

8.1 家蚕基因组中的免疫相关基因

8.2 家蚕抗菌肽

8.3 家蚕抗菌肽基因表达调控机制

8.4 家蚕全基因组免疫应答

第 9 章 家蚕丝蛋白的生物合成

9.1 家蚕丝腺发生和生长

9.2 家蚕丝蛋白基因表达及调控

9.3 家蚕茧丝突变品种

9.4 家蚕丝腺组织基因组表达谱

9.5 家蚕丝腺的改造与应用

第 10 章 家蚕的食性与化学感受受体

10.1 家蚕的食性遗传

10.2 家蚕食性决定机制

10.3 家蚕化学感受***转导途径中相关蛋白

10.4 家蚕对桑叶的适应机制

第 11 章 家蚕小RNA

11.1 microRNA概述

11.2 家蚕microRNA的基因组鉴定

11.3 家蚕microRNA的时序表达

11.4 家蚕microRNA的空间分布

11.5 家蚕let-7的表达和功能研究

11.6 家蚕的其他小RNA

第 12 章 蚕的蛋白质组

12.1 蛋白质组学及其分析技术

12.2 家蚕蛋白质组学研究

12.3 家蚕重要功能蛋白质的鉴定

12.4 家蚕蛋白质组数据库

第 13 章 家蚕功能基因组平台技术

13.1 家蚕功能基因组学研究平台

13.2 家蚕转基因技术

13.3 家蚕RNA干扰技术

13.4 家蚕突变基因定位***技术

第 14 章 家蚕基因组生物信息数据库

14.1 家蚕相关生物信息学资源

14.2 家蚕基因组数据库SilkDB的访问与使用

14.3 家蚕功能基因的信息发掘

　　夏庆友，教授，博士生导师。第十一届全国政协委员。教育部“长江学者”特聘教授，“新世纪百千万人才工程”*人选，教育部“新世纪优秀人才培养计划”人选，国家“973”项目首席科学家和中国烟草基因组计划首席科学家。现任西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室主任，西南大学生物技术学院院长。主要从事家蚕分子生物学、基因组及功能基因组学研究。先后获重庆市自然科学一等奖、中国高校十大科技进展、日本蚕丝科学进步特别奖、香港桑麻纺织科技大奖及中国青年科技奖、光华工程科技奖青年奖、全国“五一”劳动奖章、“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖等奖励。向仲怀，教授，博士生导师，中国工程院院士。第四、五、六届国务院学位委员会委员，中国蚕学会名誉理事长，中国丝绸协会副会长，原西南农业大学校长。1958年西南农学院毕业，1982年留学日本信州大学并获工学博士学位。现任西南大学蚕学与系统生物学研究所所长，家蚕基因组生物学国家重点实验室学术委员会主任。长期从事蚕桑教育与科学研究，先后获国家自然科学四等奖、四川省科技进步一等奖、重庆市自然科学一等奖、重庆市科技进步一等奖及全国农业科技先进工作者、中华农业科教奖、日本蚕丝学会特别奖、香港何梁何利基金科技进步奖、香港桑麻基金会纺织科技大奖、全国茧丝绸行业终身成就奖等奖励。

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　　第一篇概论第一章鱼类性别特异分子标记筛选和性别控制概述第一章鱼类性别特异分子标记筛选和性别控制概述〖1〗第一节引言鱼类从受精***发育到具有不同性别特征的个体是一个奇妙而又严谨的过程，是人类长期以来试图揭示的自然现象。由于鱼类在脊椎动物中承前启后的特殊进化地位、庞大的种群数量及显著的社会经济价值，鱼类性别决定机制、性别鉴定和控制技术的研究不仅对整个脊椎动物类群性别决定机制的形成及进化途径的揭示具有非常重要的理论意义，而且由于许多鱼类在生长速度上存在性别差异，通过性别鉴定和控制技术可以生产生长快速的全雌或全雄鱼苗，这对于水产养殖业来说，具有重要的应用价值。

　　与高等脊椎动物相比，鱼类的性别决定和分化具有多样性、原始性和可塑性的特点，为鱼类性别决定机制的阐明带来了困难。首先，鱼类的性别表现形式多样，大多数鱼雌雄异体，有些鱼雌雄同体，有些鱼能自然发生性逆转（如黄鳝等），有些鱼甚至能发生天然的雌核发育（如银鲫）。其次，鱼类进化的相对原始性，使得鱼类几乎包括了高等脊椎动物的所有性染色体类型，如XX/XY型、XX/XO型、ZW/ZZ型、ZO/ZZ型、W1W2Z/ZZ型、XY1Y2/XX型等。虽然已经对1700多种真骨鱼类进行了染色体组型的研究，但在细胞遗传学上能分辨出来的、具有异型性染色体分化的鱼类大约只有176种（DevlinandNagahama,2002）。再者，在鱼类发育的早期，其自身内分泌的调节及外部环境因素（如水温、光照、盐度、pH等）亦参与性别决定和分化，使得鱼类性别具有较大的可塑性。鱼类原发性性别形成后，在外源性激素、温度等作用下可能通过某种途径改变机体的新陈代谢，影响鱼类的性别分化，使鱼类性别决定机制更加复杂。根据鱼类性别分化受外界环境温度影响的程度，将鱼类性别决定分为基因性别决定（genetic*** determination，GSD）和温度依赖性性别决定（temperature dependent ***determination，TSD）两大类，前者性别分化受环境温度的影响较小，而后者的性别分化受环境温度的影响很大，已有报道表明多种鱼类的性腺分化方向受到温度影响，如鲽形目的牙鲆（Yamamoto，1999）、漠斑牙鲆（Luckenbachetal?，2003）鱼苗在高温和低温环境中，产生生理雄性鱼苗的比例均明显增大，而只有在中间温度，雌雄鱼苗的比例才为1∶1，呈现一种U形曲线。同时，还有一些鱼类是通过温度和基因型相互作用来决定性别分化的。不同鱼类的性别决定类型不尽相同，需要进行实验研究才能确定一种鱼类的性别决定类型。

　　鱼类遗传学研究及育种实践中常常要求鉴别其性染色体组成，但是大多数鱼类性染色体分化程度较低，而且性别分化在胚胎发育过程中易受环境影响，导致性表型与遗传型不一致，因此，有必要发展一种可以识别其遗传组成的简便方法。找出性别特异的分子标记是一种较简捷的鉴别方法。自从加拿大的Devlin等（1991）筛选到大麻哈鱼Y染色体特异的DN***段以来，尽管国内外众多学者在许多种鱼类上开展了性别特异分子标记筛选的研究工作，但迄今也只在虹鳟（Rachaelet al?，2003；Felip et al?，2005；Yano et al?，2012）、青鳉（Matsuda etal?，1997，2002；Nanda et al?，2002；Patil and Hinze,2008）、尼罗罗非鱼（Lee etal?，2003）、半滑舌鳎（Chen et al?，2007，2012）、黄颡鱼（Wang etal?，2009a）、银鲫（Wang et al?，2009b）、圆斑星鲽（Ma etal?，2010）等10多种鱼类上筛选到性别特异分子标记。其中国内学者李静等（2007）和马洪雨等（2009）分别采用AFLP技术，利用选择性引物组合(E?ACT/M?CAA)从半滑舌鳎中筛选到一条雌性特异的AFLP标记，并成功地将其转化为SCAR(sequencecharacterized amplifiedregion)标记，建立了半滑舌鳎遗传性别鉴定的分子生物学技术。因此，在筛选到性别特异分子标记的鱼类中也基本建立了遗传性别鉴定技术，从而为这些鱼类的性别控制提供了有效的技术手段。

　　鱼类性别控制是通过人为手段对鱼类的生殖活动进行干预，使之按照人们的意愿来繁殖所需性别后代的一种技术。性别控制时间分为受精之前和受精之后。前者是通过对***的体外干预，使在受精之时便决定了后代的性别；后者是利用形态或者分子等手段对幼鱼性别进行鉴定，从而获得特定性别的后代。广义的性别控制还包括遗传型雌性向生理型雄性逆转、遗传型雄性向生理型雌性逆转及不育鱼的诱导等。人工控制鱼类性别的方法和途径主要有人工挑选法、种间杂交、激素处理、人工诱导雌核发育、人工诱导雄核发育、人工诱导三倍体、自身免疫阉割、外科手术阉割等，还可用电离辐射和化学绝育等方法产生中性不育鱼。但比较有效的方法有种间杂交、激素处理、雌核发育和三倍体的人工诱导等。例如，中国水产科学研究院北戴河科学实验站刘海金等建立了牙鲆雌核发育和全雌苗种培育技术（刘海金等，2010）；中国水产科学研究院黄海水产研究所陈松林实验室建立了异源冷冻***和同源***诱导的半滑舌鳎雌核发育技术（Chenet al?，2009；Ji etal?，2010a），构建了半滑舌鳎雌核发育群体；同时其实验室又建立了半滑舌鳎三倍体鱼苗及四倍体鱼苗的诱导与鉴定技术（陈松林等，2011；李文龙等，2012），这些研究结果均为牙鲆及半滑舌鳎等重要经济海水鲆鲽鱼类的单性苗种培育、不育苗种培育等性别控制技术奠定了基础。

　　第二节鱼类性别特异标记筛选和性别控制的目的和意义〖1〗一、鱼类性别特异标记筛选和遗传性别鉴定的目的和意义由于鱼类性别决定机制复杂，绝大部分种类没有性染色体的分化，所以了解鱼类性别和生殖的规律及其调控机制，对于发展鱼类养殖具有重要的现实意义。在生长发育早期就能鉴定鱼类遗传性别将极大促进具有生长优势性别的单性苗种培育进程，因此，筛选鱼类性别相关分子标记、建立遗传性别鉴别技术显得极其重要。例如，通过筛选性别特异分子标记，建立遗传性别鉴定技术，就可以将性逆转的XY生理雌鱼和XX雌鱼区分开来，也可以将XY雄鱼和YY超雄鱼区分开来，这对于研制YY超雄鱼、培育XY全雄苗种至关重要。与此相类似，通过筛选W染色体特异的雌性特异分子标记，可以建立ZW雌鱼、ZZ雄鱼及WW超雌鱼鉴定的分子技术，从而为WW超雌鱼的研制及全雌苗种的生产提供技术手段。由此可见，性别特异分子标记的筛选对于鱼类性别控制和单性苗种培育具有重要意义和应用价值。

　　二、鱼类性别控制的目的和意义

　　鱼类性别控制就是采用遗传工程、细胞工程等生物学方法或物理、化学方法对鱼类***或***子进行操作或处理，从而改变其产生的鱼苗的性别比例，提高某种性别鱼苗的比例，或培育出单性苗种的技术。由于许多鱼类雌雄个体在生长性状上存在明显差异，所以，性别控制研究在鱼类养殖和遗传育种等领域具有重要意义，概括起来主要包括如下几个方面。

　　(一)培育鱼类单性苗种，提高鱼类养殖产量

　　许多鱼类在生长速度上存在雌雄差异。例如，罗非鱼雄性个体生长比雌性个体快30%以上，虹鳟等鲑鳟鱼类雌性个体生长比雄性个体快30%以上，鲤鱼等鱼类雌性个体比雄性个体生长快20%～30%。与淡水鱼类相比，许多海水鳎、鲽和鲆鱼类雌雄生长差异表现得更为突出。例如，条斑星鲽和大西洋牙鲆等鲽、鲆鱼类雌性个体生长比雄性个体快30%～80%。而半滑舌鳎的雌雄生长差异表现得最为明显，其雌性个体比雄性个体生长快2～4倍。因此，对这些鱼类开展性别控制和单性育种技术的研究，研制生长快速的单性群体，对于提高这些鱼类的养殖产量和商品质量、提高水产养殖业的经济效益至关重要。以半滑舌鳎为例，半滑舌鳎的雌性个体经过14～18个月的养殖后可以达到500～750g，而雄性个体在同样养殖期内只能达到150～200g，如能培育出半滑舌鳎全雌苗种，其养殖产量将提高60%～80%，其经济效益也将大幅提高。相类似地，由于罗非鱼雄性个体生长比雌性个体快30%以上，所以，培育罗非鱼全雄苗种对于提高罗非鱼养殖产量、提高经济效益也具有重要意义和应用价值。

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　　西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室倾力担当，总结十余年研究成果，博取相关精华，历时三年有余，先后九易其稿，缀70余万字，终成本书。蚕学界前辈吕鸿声先生为本书撰文作序，对本书给予了极高赞誉。本书实为具有国际先进水平的蚕学研究专著，具有极高的学术水平和参考价值。

书籍介绍

《蚕的基因组》是作者团队历经十年研究所完成的家蚕基因组计划的总结，系统阐述了家蚕基因组的结构与进化；家蚕基因表达及蛋白质组；家蚕重要蛋白质编码基因家族及小RNA;家蚕***发育、性别决定、免疫防御、丝蛋白生物合成，以及食性与化学感受的分子基础；家蚕基因功能研究平台技术；家蚕基因组数据库等研究进展。