茧丝的改性新进展

茧丝和棉花、羊毛不同，它不是起源于细胞，而是由分泌液态丝蛋白再由蚕吐出来形成纤维，在基因技术出现之前，茧、蚕丝的改性一直没有突破性进展，蚕丝纤维具有优雅的光泽、柔软的手感、优良的吸湿性、保暖性以及良好的附庸性能，但也存在着易泛黄、易皱、不耐磨和染色牢度欠佳等弱点，蚕丝的应用也一直限制于服饰领域。近年来，利用基因工程方法构建转基因家蚕（Transgenic Silkworm Bombyxmori）可以使蚕丝的性状发生巨大的转变，大大扩展了蚕丝的应用领域。 　　所谓转基因是指基因的转移，即用各种方法插入生物体自身不具有的基因，由于染色体遗传物质地交换而使其表现形态得以改变，转基因昆虫是昆虫染色体中插入了外来基因，可以稳定的向下一代遗传，并在后代中表达，即彻底改变生物自身的性质。 　　转基因家蚕导入方法： 　　转基因家蚕首先依赖于外源基因导入家蚕的染色体中，目前导入外源基因的方法有：将科隆化的外援基因直接注入卵或卵核中；用重组了外援基因的重组病毒向五龄幼虫的生殖细胞导入外源基因；用向家蚕染色体中随机导入基因的转座子；用基因打靶（gene targeting）等。 　　转基因蚕的研究成果： 　　利用转基因蚕吐"蜘蛛丝"：蜘蛛丝与家蚕丝都由丝素（fibroin）构成，利用转基因技术，将家蚕的丝素基因用蜘蛛丝基因置换的话，这个转基因蚕就会吐出与蜘蛛丝相似的丝来。日本信州大学纤维学部蚕遗传疫研究室正在进行家蚕吐蜘蛛丝的研究，通过基因打靶的方法将蚕的丝素基因的外显子的一部分用蜘蛛丝基因插入或大部分由蜘蛛丝基因代替的结构，以改造家蚕的丝素基因，让蚕吐与蜘蛛丝相类似的丝。家蚕中吐出的"蛛丝"与人工纤维完全不同，是结合了部分茧丝本来特征和风格的蜘蛛丝的新型纤维。 　　此转基因家蚕构建成功的话，就可以超越种的界限，生产出具有全新品质的丝。蓖麻蚕和银杏大蚕蛾的茧，缫丝都很困难。天蚕丝产量低、价格高，一年只能喂养一次，如果用AcNPV进行定点转基因蚕技术体系构建成功的话，蜘蛛丝、蓖麻丝、银杏大蚕蛾的丝、天蚕丝等基因都可通过转基因技术进入家蚕，培育出能吐各种不同优良品质丝的家蚕新品种。 　　利用转基因蚕吐"亮茧"：我国研究人员利用同源重组改变家蚕丝新蛋白重链基因，在家蚕丝新蛋白重链基因5'和3'端序列之间插入以绿色荧光蛋白（green fluorescent， GFP）基因与人工合成丝心蛋白样基因的融合基因，利用电穿孔方法导入蚕卵中，培育出可在紫外灯照射下发光的"亮茧"。 　　利用转基因蚕吐高附加值"抗菌丝"：日本的研究人员将栋褐角杀菌遗传因子植入蚕的染色体中，以获得能吐出抗菌生丝的家蚕，再利用这种抗菌丝生产出抗菌丝绸。但目前，转基因遗传因子的植入成功率仅为1%，新种蚕吐出的生丝杀菌力略显不足，他们正在考虑利用栋褐角以外的其他生物的遗传因子进行转基因植入，以提高生丝的抗菌力。