“老蚕欲作茧，吐丝净娟娟”“春蚕得衣耕得食，农功初成各休息”……古往今来，家蚕为人类提供了源源不断的天然丝蛋白资源，孕育了绵延五千年的灿烂蚕丝文化。

家蚕之所以能吐丝，有赖于其体内专一并能高效制造丝蛋白的大型器官——丝腺。

那么，家蚕丝腺何以能高效产丝呢？

围绕这个蚕学领域的重大科学问题，西南大学蚕学与系统生物学研究所、蚕桑纺织与生物质科学学院徐汉福教授课题组展开研究，完成了大蚕期家蚕（4~5龄幼虫）丝腺时空生物学研究论文，其研究成果于2024年7月10日在国际知名学术期刊《细胞报告（Cell Reports）》上在线发表。

据悉，该研究首次绘制了高分辨率的大蚕期丝腺全景时空转录图谱，并以此为基础，解析了大蚕期丝腺的细胞类型、细胞状态及其基因表达的动态变化，精准定位并揭示了丝腺细胞群的空间位置与空间异质性。研究进一步探明了大蚕期丝腺的丝蛋白合成细胞群和丝蛋白基因的时空表达动态，揭示了各细胞群在丝蛋白高效合成期的功能特征、转录调控网络和细胞间的通讯关系，鉴定了一批调控丝腺发育和丝蛋白高效合成的关键因子。

这些研究结果，从时间和空间双维度深度解码了大蚕期家蚕丝腺的发育动态和高效产丝之谜。

实际上，家蚕丝腺由于器官形态和内部构造的极强个性化特征，其时空生物学研究存在极大挑战。自2022年8月启动大蚕期丝腺研究以来，徐汉福教授课题组攻坚克难、经过几年的不懈钻研，最终攻克了大尺寸丝腺单细胞核捕获和制样、空间切片与组织透化、单细胞空间映射等技术难题，如期实现攻关目标。

当前，课题组已经绘成并解析了涵盖家蚕胚胎、稚蚕和大蚕共7个发育时期的丝腺单细胞蓝图和1个大蚕期丝腺空间转录图谱，标志家蚕丝腺研究迈入全新的时空时代，为家蚕丝腺生物学和精准分子育种研究提供了高分辨的时空视场和理论支撑，对促进以家蚕为模式的泌丝生物及其丝蛋白研究与利用具有重要意义。