全蚕粉用黄血高度油蚕品种的选育初报

2016-03-31何行健刘昌文李学声叶征明艾均文

中国蚕业 2016年2期

关键词：皓月蚕业家蚕

何行健薛宏刘昌文郑颖刘勇李学声叶征明艾均文

(湖南省蚕桑科学研究所，湖南长沙 410127)

全蚕粉用黄血高度油蚕品种的选育初报

何行健薛宏刘昌文郑颖刘勇李学声叶征明艾均文

(湖南省蚕桑科学研究所，湖南长沙 410127)

在家蚕品种选育过程中发现并鉴定了一例黄血高度油蚕的突变体，初步确定其基因型为黄血白卵油蚕(YYw－3oew－3oe)。在此基础上针对黄血基因与白卵油蚕基因的纯合开展了系统分离，通过连续7代自交分离与蛾区选择得到了遗传性状稳定的黄血白卵油蚕新品种，进而对该纯系品种进行饲养调查与全蚕粉中1－脱氧野尻霉素(DNJ)和尿酸盐等成分分析。结果表明:纯系后代黄血高度油蚕的性状能稳定遗传，其产卵量为421粒，良卵率为97.15%，全龄经过在24 d左右，小蚕期平均减蚕率5.03%，大蚕期减蚕率为0.65%，死笼率为0.98%，4龄起蚕虫蛹率为96.66%;纯系全蚕粉中DNJ含量为0.482 5%，略高于对照种皓月A的0.446 5%;尿酸盐含量为0.468 5%，极显著低于对照种的3.868 5%。该研究为进一步选育出全蚕粉用黄血高度油蚕组合打下了坚实的基础。

家蚕;黄血;白卵油蚕;全蚕粉;品种选育

养蚕是中华民族先民的伟大发明。早在5 000多年前就发现了蚕丝作为纺织服饰材料的利用价值，并创造了蚕业的伟大辉煌，形成了在世界市场上的长期垄断地位。但是，栽桑养蚕、缫丝织绸这一传统产业越来越受到其它纺织产品与农业产业的挤压，急切需要科技创新与产业多元化来实现产业转型升级。家蚕全身都是宝，其药用价值也不断得到发现挖掘。李时珍在《本草纲目》［1］中详细记述:“蚕，孕丝虫也。……凡蚕类入药，俱用食桑者”;白僵病蚕被广泛用于治疗中风、喉风喉痹、乳痈初起、大风疠疾等疾病的药方中。古医书《神农本草经》［2］中也有相关记录:“白僵蚕，味咸。主治小儿惊痫夜啼，去三虫，灭黑鼾，令人面色好，男子阴疡病。生平泽”。现代研究表明［3－14］，家蚕幼虫制备的全蚕粉中富含1－脱氧野尻霉素(DNJ)、类胡萝卜素、黄酮类化合物、多肽、不饱和脂肪酸、氨基酸、多糖等，而其中有些主要成分具有降血糖、抑制肿瘤和提高免疫力的功效，这些成果为推动家蚕全蚕粉相关研究的不断深入与其产品的多元化开发提供了新的思路。

不同品种家蚕全蚕粉的药用、食用价值存在较大差异。施新琴［4］、沈以红等［15］研究表明，家蚕地理系统、品种甚至种级的不同都可能影响DNJ的富集。广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所对多化性黄血蚕的功能成分分析［16］和降血脂作用研究［17］的结果表明，黄血蚕比普通蚕具有更高的药用价值。王安皆等［18］、马宝俊等［19］、杜鑫等［20］认为，油蚕中所含尿酸盐结晶明显低于普通蚕，更适合作为全蚕粉产品的原料，并建议选育合适的油蚕品种。基于上述研究，选育一个聚合黄血和油蚕基因的家蚕品种用于制备全蚕粉，具有一定的现实意义。2011年我们发现并分离了一例符合选育目标的黄血高度油蚕突变体［21］，委托西南大学对其进行基因鉴定［22］，确定其相关基因型为YYw－3oew－3oe。本文针对黄血基因与白卵油蚕基因的纯合开展了系统分离，就获得的纯系材料进行了饲养调查与相关成分的检测分析，现将试验结果报告如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

黄血高度油蚕品种:湘白卵油蚕［22］，在湖南省蚕桑科学研究所发现和保存，黄血选育品种自然突变产生，其突变群体有黄血和白血个体分离，黄血个体幼虫皮肤高度透明，茧色金黄，成虫复眼白色，产白色卵;黄血和油蚕基因经初步鉴定为黄血(Y)［23］和白卵油蚕(w－3oe)［22］，基因型YYw－3oew－3oe。为方便记录，沿用鉴定时的符号oex。

杂交或回交品种:932、夏芳B、7532、秋白A等，从中选择体质强健、蚕期表现较好的个体，作为黄血高度油蚕品种选育时的杂交或回交品种。

对照品种:皓月A，选择皓月A作为对照品种的原因是，oex中有皓月A血统，而皓月A为现行春用品种规定的对照种菁松×皓月中的日系亲本。

1.2 试验方法

1.2.1 黄血高度油蚕的纯系分离 F1～F4代混合收蚁，进行系统分离选择，在确保黄血和高度油蚕2个目的性状不丢失的前提下，严格进行“五选”，选留优良个体继代。F5代单蛾圈卵收蚁，在固定目的性状的同时进行区间选择，并按母号留种。F6代用所留母号分别混合收蚁，并淘汰有白血个体分离的母号。F7代后初步确定纯系并扩繁。

1.2.2 oex纯系性状调查 (1)oex纯系产附情况调查。因oex蚕卵为白色，较难分出未受精卵和其它不良卵，故以实际孵化情况进行产附情况调查。随机选取10个卵圈，催青时在蚕卵黑暗处理前点数再出卵的情况，记为再出卵数;收蚁第2天上午，点数孵化卵壳数，记为良卵数;点数未孵化卵，记为死卵数，计算良卵率［良卵率(%)=良卵数/(良卵数+再出卵数+死卵数)×100］。(2)oex纯系龄期经过与生命率调查。每天5:00、11:00、17:00和23:00记录温、湿度，并按蛾区记录收蚁、各龄眠和起的日期与时间，上蔟、采茧日期，主要技术处理，蚕体发育情况，淘汰情况等。蚕期结束后采用算术平均和方差分析的方法，对记录数据进行统计分析。

1.2.3 oex黄血高度油蚕全蚕粉的相关成分分析尿酸盐的含量用高效液相色谱法(HPLC)［24］检测; DNJ的含量用反相高效液相色谱法(RP－HPLC)［25］检测。所有样品检测均在湖南省农产品加工研究所完成。

1.2.4 改良途径和选择方法探索以oex纯系为基础材料，利用体质强健、配合力好、易繁的成对推广品种932、夏芳B、7532、秋白A等做轮回亲本，多次回交，并通过血缘的相对替换和隔离进行品种改良。

图1 黄血高度油蚕纯系分离图示

2 结果与分析

2.1 黄血高度油蚕的纯系分离

突变体oex油蚕为隐性突变，后代不分离，仅需对黄血进行纯化。考虑到测交试验较为麻烦，我们采取以单蛾后代分离情况淘汰“母号”的方法进行纯系分离。黄血高度油蚕纯系分离情况见图1，以突变体产生的第1代为F1，F1～F4代混合饲养，分离淘汰不良个体和非目标个体，选择黄血个体继代;F5代收取10个蛾圈的蚕卵进行单蛾育，选择无白血个体分离的蛾区，以蛾区号为“母号”自交留种;F6代各“母号”分别混合收蚁，4龄时观察血色，若有白血个体分离，淘汰该母号，无白血个体分离的剩余母号在F7代分别混合收蚁，再无白血个体分离时，则选留蚕期表现较好的“母号”作为选育基础材料，其余“母号”纳入保育系统，F8代以后单蛾育。后代虽然仍可能有黄血和白血基因杂合的蛾区，但概率极低，可当作纯系使用。这样，既实现了纯系分离，又确保了所得纯系的质量。

从理论上讲，仅从黄血纯化的角度，只要连续3代就能实现纯系分离，但在实际操作过程中，为了确保后代群体性状优良，前期进行了多代饲养和筛选。实验室饲养结果表明，获得的oex纯系性状表现良好，发蛾、交配、产卵情况都很好，无明显的生理障碍。

2.2 oex纯系性状调查

2.2.1 oex纯系产附情况调查从2014年春oex纯系的产附情况(表1)可以看出，黄血高度油蚕oex纯系产卵量略低，平均为421粒，比对照种皓月A低74粒;良卵率可达 97.15%，与对照种皓月 A (96.97%)相仿。良卵率经反正弦平方根处理后的方差分析结果为P=0.55＞0.05，F(1，19)=0.37，表明oex纯系和皓月A在良卵率上无显著差异。

表1 2014年春oex纯系的产附情况

表2 2015年春oex纯系的生命率

2.2.2 oex纯系的龄期经过与生命率调查从表2－3看，在相同饲育条件下，oex小蚕期减蚕率(5.03%)比对照种皓月A(2.23%)平均高2.91个百分点;1龄期经过比对照种长10 h。大蚕期减蚕率(0.65%)比对照种皓月A(15.82%)低15.18个百分点;5龄期经过比对照种短1 d左右。oex和皓月A虽然饲养条件相同，但由于隔壁蚕室进行血液型脓病攻毒试验(攻毒时间为2龄起蚕)，因隔离不彻底，使皓月A感染了血液型脓病，造成了皓月A的4龄期减蚕率(4.56%)比oex(0.54%)高4.02个百分点，5龄期减蚕率(11.80%)比oex(0.11%)高11.69个百分点，死笼率比oex高12.99个百分点，4龄起蚕虫蛹率比oex低26.00个百分点;这也初步表明oex对血液型脓病的抗性要比对照种皓月A强。

表3 2015年春oex纯系的龄期经过

2.3 oex黄血高度油蚕全蚕粉的成分分析

2015年秋对oex纯系全蚕粉中DNJ和尿酸盐的含量进行了检测(表4)，结果表明:oex黄血高度油蚕全蚕粉中DNJ的含量为0.482 5%，略高于对照种皓月A的0.446 5%;尿酸盐的含量为0.468 5%，极显著低于对照种皓月A的3.868 5%。

表4 2015年秋oex黄血高度油蚕全蚕粉的2种成分检测

2.4 改良途径和选择方法探索

从oex纯系的饲养情况可以看出，oex纯系具有卵量较少，小蚕期经过较长，稚蚕减蚕率较高，发育不齐等不良性状，但这些性状均为数量性状，应该可以改良。为此，我们选择现行品种中蚕期表现较好的几个品种如932、夏芳B、7532和秋白A等作为轮回亲本，与oex纯系杂交后多代回交;为防止2个目标基因的丢失，需要自交和回交连续交替进行，至少回交4代以上;自交和回交的后代均混合收蚁饲养;当达到所需回交代数时，其后代采取单蛾饲育或同母号混合饲育，并连续同饲育区自交，淘汰出现白血个体的母号或蛾区，实现黄血基因的纯合。黄血高度油蚕品种的选育过程见图2。

图2 黄血高度油蚕品种的选育过程图示

目前，我们已完成2代回交，从试验预期和选育过程来看，自交后代目标个体较少，且仍有小蚕期发育较缓的现象。因此，自交后代应收足够多的蚁量，一般混收1 g以上蚁量;不能在小蚕期过多淘汰青头蚕，应推迟提青时间，或正常提青后分批饲养。考虑到将来杂种优势的利用问题，在选育过程中我们选择了2对现行品种的中、日系亲本932、7532和夏芳B、秋白A分别作为轮回亲本，开展了特色材料的成对选育，以期获得的黄血高度油蚕新品种具有较高而稳定的配合力。

3 小结和讨论

将黄血高度油蚕品种定位为全蚕粉用品种，在一定程度上也具有轻简性特点。研究表明［3，15］，全蚕粉用家蚕最适宜利用时期为5龄第3～4天。在品种选育时，不需要考虑丝质，简化了选育工作;在生产上，不需要考虑5龄后期的饲养、上蔟、采茧、收烘和缫丝等工作，节省了人力、物力和财力。国际上已有部分国家成功地将药用或食用发展为家蚕的主要利用途径，如韩国饲养的家蚕80%以上用于制备全蚕粉，已形成规模化新产业［11］。但到目前为止，国内对全蚕粉用特殊用途的家蚕品种选育方面的研究，仅见西南大学［26］和山东省蚕业研究所［18］等单位有相关报道，这可能与我国家蚕的主要利用方向较为单一有关，其药用或食用价值没有得到应有的重视。同时，国内尚未制订特殊用途品种相关的审定标准，这也在一定程度上妨碍了此类品种的选育与开发。

以全蚕粉用为目标的黄血高度油蚕的开发利用具有潜在的市场前景，选育相应的优良特色品种是开发利用的前提，而好的基础材料是品种选育的必要保障。湘白卵油蚕的纯系分离试验初步确定，纯系聚合有黄血(Y)和白卵油蚕(w－3oe)2个目标基因，在一定的饲养条件下，卵、幼虫、蛹和成虫4个阶段均未出现高致死现象，生理障碍不明显，可作为选育的基础材料。以单蛾后代分离情况淘汰“母号”的方法进行纯系分离在理论上很难将显性基因纯化，在对具有该特色的新品种选育过程中，应注意严格淘汰出现血色个体分离的蛾区，并进行连续多代选择，或在经过3～4代连续自交选择后，通过测交试验直接淘汰出现非黄血个体所对应的整个蛾区，以达到血色遗传性状稳定之目的。DNJ和尿酸盐含量分析表明，湘白卵油蚕的DNJ含量略高于对照亲本，但尿酸盐含量极显著低于普通家蚕品种。至于其他活性成分含量尚待今后的试验进一步测定。

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