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远缘杂交蚕性状快速纯合选拔方法

2016-08-05陈复生王贞华叶崇军万瑞红谢俊峰

北方蚕业 2016年1期
关键词:黄绿表型幼虫

陈复生 王贞华 李 冰 叶崇军 万瑞红 谢俊峰

(1.安徽省农业科学院蚕桑研究所,安徽合肥 230061;2.安徽省泾县农业委员会蚕桑站,安徽泾县 242500)



远缘杂交蚕性状快速纯合选拔方法

陈复生1王贞华2李冰1叶崇军1万瑞红2谢俊峰2

(1.安徽省农业科学院蚕桑研究所,安徽合肥230061;2.安徽省泾县农业委员会蚕桑站,安徽泾县242500)

摘要根据远缘杂交蚕的同一世代不同发育时期的卵色、幼虫斑纹、幼虫血色、茧丝颜色、蛾体色等性状表现多次纯化选拔,提高表型性状纯合效率。利用蚕形态性状与实用经济性状的相关关系,间接促进远缘杂交蚕经济性状纯合,为远缘杂交育种提供借鉴。

关键词家蚕远缘杂交性状快速纯合

生物性状是指生物体的表型性状和数量性状特征的总和。表型性状是指同一种性状的不同表现型之间不存在连续性的数量变化,而呈现质的中断性变化的那些性状[1]。形态性状是最明显的表型形状,可用肉眼观察,图片描述。如蚕在卵、幼虫、蛹体、茧、蛾的不同变态期间的形状、体色等。这类性状在表面上都显示质的差别。数量性状是差异呈连续状态,界限不清楚,不易分类的性状,多为与经济性状相关。表型性状和数量性状有相当高的相关关系,表型性状纯合标志着数量性状的基因型也趋于纯合。蚕是经济昆虫,许多数量性状,如蚕的全茧量、茧层量、茧层率等是蚕的重要经济性状。

生物个体的性状,由不同的基因型决定。生物性状的基因型达到纯合和稳定遗传,需要多世代自交与回交的有效选拔[2-3]。蚕品种的育成以一代杂交种的数量性状表现为审定标准。亲本性状的基因型纯合稳定是远缘杂交育种的前提,只有亲本性状的基因型纯合稳定,一代杂交种才能表现出数量性状的杂种优势。因此,远缘杂交后代优异性状基因型的纯合和稳定遗传是育成远缘杂交蚕品种的关键。

蚕的远缘杂交是不同种的蚕的杂交,远缘杂交蚕的杂种后代性状分离范围大,类型多,遗传性状表现不易稳定,远缘杂交育种难度大[4]。但可从杂种后代分离群体中选择特异性优良性状,创造遗传丰富、独特的种质资源、育成新的品种。

本文以早熟好养、抗病性强、产量高、饲料效率高、纤度细、彩色茧丝为选拔目标,用野桑蚕与家蚕远缘杂交,杂种后代分别与野桑蚕及家蚕的“大造”连续多代回交,蛾区饲育。远缘杂交后代初始性状分离十分严重,直接用肉眼观察选拔经济性状纯合的后代相当困难[5]。我们利用远缘杂交蚕后代的在同一世代不同发育阶段均明显表现的卵色、幼虫斑纹、幼虫血色、茧丝颜色、蛹体色、蛾体色等表型性状特征,通过同一世代各发育阶段的表型性状的肉眼观察选拔,以较少的继代进行选拔,达到优异基因性状快速稳定纯合,利用蚕形态性状与实用经济性状的相关关系,促进远缘杂交蚕经济性状的快速稳定纯合,获得性状稳定的彩色茧品系。

1材料和方法

1.1材料

野桑蚕,安徽省蚕桑研究所桑园内野生,2000年捕捉室内饲养,混合饲育、制种,蚕体型细长,灰色斑纹,茧型小、斑驳,茧色灰黑,多绪丝。

家蚕,1997年日本引进家蚕二化性日系 “大造”金黄色茧品种,蚕体型细长,普斑,抗性较强,茧色金黄,纺锤型茧,茧型中等。

1.2方法

1.2.1选择茧型较大的野桑蚕雌蛾与“大造”金黄色茧品种雄蛾交配,各交配区(S1代)后代分离严重,性状斑驳。

1.2.2在后代混合育群体中进行个体选择不同茧色的个体,建立黄绿、浅黄、白茧3个选育目标系,在各目标系群体中选择特征多表型性状表现较多的个体交配采种。

1.2.3从次代起进行自交单蛾区饲育,根据选育目标系的特点,黄绿茧选育系卵期选择灰色卵,幼虫期选择暗黑色皮斑、黄血,种茧期选择优良黄绿茧,蛾期选择白色蛾体;浅黄茧选育系卵期选择灰色卵区,幼虫期选择浅灰色皮斑、黄血,种茧期选择优良浅黄色茧,蛾期选择灰黑色蛾体;白茧选育系卵期选择灰色卵区,幼虫期选择浅灰色皮斑、白血,种茧期选择优良白色茧,蛾期选择白色蛾体。根据每个世代不同发育阶段目标系的卵色、幼虫斑纹色、幼虫血色、蚕茧颜色、蛾体颜色的选择,严格淘汰与目标系不同的卵色、斑纹、血色、茧色、蛾体色,兼顾实用发育性状和经济性状的选择,以同蛾区自交采种继代。

1.2.4以选拔的远缘杂交个体自交,选拔在同一世代各发育阶段素材的卵色、蚕体斑纹、血色、茧色、茧型、蛾体色等特征形态性状突出兼顾经济性状好的个体和蛾区留种系统选育。为选育彩色茧品种,我们特别注重以选择经济性状较好的灰卵、黄绿卵壳色、深色皮斑、黄血、金黄色子弹头型茧、黑蛾的个体留种。

1.2.5对远缘杂交个体或蛾区与“大造”金黄色茧品种回交,按照多表型形态性状辅助,系统选拔特征形态性状突出兼顾定向目标的经济性状好的个体或蛾区留种。选拔效果好,表型性状很快得到稳定纯合,经过5代的定向选择,实用经济性状得到很快的提高。建立黄、绿、白茧选育品系,各品系卵色、斑纹、血色、茧色、蛾体色等特征形态性状基本纯化稳定,实用发育性状,经济性状都得到了大幅度提高。

1.2.6将纯合的黄绿茧品系与经济性状表现好的家蚕品种资源交配,通过杂交测定,选育出生产经济性状不低于现行标准、发育性状优于现行标准的黄绿色蚕茧品种。

2结果与分析

2.1黄绿茧系的纯化选择

黄绿茧系的性状纯合试验结果,见表1。

表1 黄绿茧系的纯化试验结果

由表1可以看出, 灰色卵、暗黑皮斑、黄血性状的黄绿茧系随着世代的增加, 黄绿色茧蛾区占饲养蛾区的比例明显增加,饲养黄、绿茧系蛾区总群体中淡黄色茧、白茧等比例明显降低,回交5代后选拔表型性状基本纯合。

2.2淡黄茧系的纯化选择

淡黄茧系的性状纯合试验结果,见表2。

表2 淡黄茧系的纯化试验效果

由表2可以看出,随着世代的增加, 灰卵、浅暗灰皮斑、黄血蚕、黑翅蛹、灰黑蛾性状的淡黄色茧占饲养蛾区的比例迅速增加,黄绿茧、白茧等比例明显降低,回交5代后选拔表型性状基本纯合。

2.3白茧系的纯化选择

白色茧系的性状纯合试验结果,见表3。

表3 白色茧系的纯化选择试验结果

由表3可以看出,随着世代的增加, 灰卵、普斑、白血,白色茧性状的白色茧占饲养蛾区的比例迅速增加,黄绿茧、浅黄色茧等比例明显降

低,回交5代后选拔表型性状基本纯合。

2.4黄绿茧系的纯化选择

黄绿茧诸代选择及F1代经济性状调查结果,见表4。

表4 纯化选择黄绿茧诸代及F1代经济性状调查结果

由表4可以看出,暗黑色斑、黄血、黄绿色蚕茧的黄绿茧系的选拔,品系的经济性状在逐步提高。将基本纯合的黄绿茧系与素蚕品种T3杂交,正反交效果,后代蚕体均是暗黑色斑、茧色分布基本一致, 均结黄绿茧占95%左右,幼虫生命率、虫蛹率、死笼率、全茧量、茧层量、茧层率等经济性状,表型性状越纯合,杂种F1代的发育、抗逆以及各项经济指数也越高。验证了表型性状的纯合与数量性状纯合的高相关关系。

3讨论

3.1远缘杂交的关键是性状纯合,选拔方法极为重要。植物的选拔较为容易,动物的选拔较为困难。蚕是模式生物,变态明显,不同发育阶

段中肉眼可以观察的表型性状较多,且蚕可室内控制条件大量饲育,一年内可多代选拔,选拔余地大,相比一般动物选拔效果容易。

3.2在蚕的远缘杂交分离群体中,还可根据选育目标,确立不同的彩色茧品系等,构建远杂后代目标性状育种基因库,利用不同发育阶段的表型性状表现的选拔方法同一世代内多次选拔,培育蚕品种骨干亲本,将大大加快蚕种间杂交后代的生产利用步伐。

3.3利用同一世代不同发育阶段的表型性状表现的选拔方法简便、选择精准,不仅为提高育种效率提供有效方法,也是防止育成品种退化的有效手段。

参考文献

[1]邵元建.质量性状与数量性状含义的辨析[J].生物学杂志,2006(4):13-15.

[2]戴华军 朱正斌 沈雪林等.作物远缘杂交育种的途径及其实质[J].基因组学与应用生物学,2010,29(1):144-149.

[3]王道均,李广佩,李炳林.棉花远缘杂交回交转育的研究[J].中国棉花,1989(3):7-8.

[4]张卓慧, 陈婕, 黎玲,等.动物远缘杂交研究进展[J].中国科学:生命科学,2014,44:161-174.

[5]吴阳春,何斯美,钱平.强健性多丝量蚕品种野三元的育成.安徽农业科学.2008,36,(33):14621-14622.

作者简介:陈复生(1958-),男,博士,研究员,研究方向为家蚕遗传学、特用品种选育。E-mail:chenfs58@hotmail.com

Rapid Purification and Selection for Distant Hybridization Silkworm

CHEN Fusheng1,WANG Zhenhua2,LI Bing1,YE Chongjun1,WAN Duanhong2,XIE Junfeng2

(1. Institute of Sericulture,Anhui Academy of Agricultural Sciences,230061,Hefei,China;2. Sericulture Station,Jingxian County Agriculture Committee,242500,Jingxian,Anhui,China)

Abstract:Based on the traits such as egg color, larva stripes, larva blood color, silk color and moth color at different growth periods of same generation of distant hybrid silkworms, purification and selection were conducted several times so as to improve the homozygous efficiency of phenotypic character. The correlation between morphological character and practical economic traits was used to indirectly promote the economic traits purification of distant hybrid silkworm in order to provide a reference for the breeding of distant hybrid silkworm.

Key words:silkworm; distant hybridization; hybrids homozygous quickly

资助项目:国家蚕桑产业技术体系合肥综合试验站(CARS-22-SYZ09);安徽省农科院杰出基金项目(15B0605); 安徽省农科院院长基金项目(15D0603)

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