段志軍 易永春
在家蠶養(yǎng)殖中,雄蠶食桑量少,吐絲早,出絲率高,絲的質(zhì)量也較高,因此經(jīng)濟價值明顯高于雌蠶。所以在生產(chǎn)實踐中,家蠶養(yǎng)殖戶都希望能早點選出雄蠶,從而提高經(jīng)濟效益。體壁透明的蠶稱為油蠶。標(biāo)準(zhǔn)型家蠶之所以不透明,是真皮細(xì)胞中含有大量尿酸結(jié)晶的緣故。各種油蠶的透明程度不同,其透明度取決于真皮細(xì)胞中尿酸結(jié)晶量的減少程度。因為油質(zhì)透明基因(t)和正?;?T)都位于z染色體上,所以在家蠶的雄性選育中,可以選擇雄性油質(zhì)透明的家蠶和雌性體色正常的家蠶雜交。F1中,正常體色的個體都是雄性個體,而油質(zhì)透明個體都是雌性個體。
那么對家蠶的雄性選育還有哪些方法?這些方法所依據(jù)的遺傳學(xué)原理是怎樣的呢?
1、性連鎖平衡致死技術(shù)
性連鎖遺傳原理在家蠶雄性選育上經(jīng)常被應(yīng)用到。性連鎖平衡致死也是一個家蠶雄性選育經(jīng)常用到的技術(shù)??蒲腥藛T利用輻射可以誘發(fā)一系列位于z染色體上的隱性致死基因。若一雄蠶個體的2條z染色體各攜帶一個隱性致死基因,這兩個隱性致死基因不等位,并且各有相對應(yīng)的正?;蛭挥诹硪粭l染色體上,稱作反序雜合或變換序列。這種持有不等位平衡致死基因的雄蠶是有活力的。它與普通雌蠶雜交,則子代雌蠶必定因為z染色體上攜帶一個致死基因而死于胚胎,孵化的全是雄蠶,可以實現(xiàn)雄蠶選育的目的。
2、限性遺傳技術(shù)
在家蠶的w染色體上,除雌性決定基因外,未發(fā)現(xiàn)其他性狀的基因,但當(dāng)含有顯性性狀基因的其他染色體片段易位到w染色體上時,其性狀的遺傳必表現(xiàn)由雌傳雌的現(xiàn)象,稱限性遺傳。例如家蠶第二染色體上的普通斑、黃血、黃繭,第三染色體上的虎斑,第十染色體上的黑卵等顯性基因,通過射線照射的方法使之分別易位到w染色體上時,這種具有易位w染色體的雌蠶與具有其相對隱性基因的雄蠶交配時,其子代雌均呈顯性,如普通斑或虎斑等;而雄則均現(xiàn)其相對的隱性性狀,沒有斑紋。因此,凡具有上述顯性性狀的均為雌河據(jù)以鑒別雌雄,便于雜交蠶種生產(chǎn)。為防止易位的染色體過剩,造成蠶體虛弱和雌蠶絲繭量變劣,可對此系統(tǒng)用x線照射,使易位的染色體盡量減小到不影響其生理的程度。限性遺傳與伴性遺傳的區(qū)別在于伴性基因位置在z染色體上,而限性基因則必須與w染色體的行為一致。
3、雙精雄核發(fā)育技術(shù)
科研人員用80~90千拉特x射線照射未交配的雌蛾(卵母細(xì)胞),再與雄蛾交配后在第二成熟分裂前期(23℃下是產(chǎn)卵后70 min)進行熱處理,即把卵放在40%中120~135 min。家蠶是多精入卵的生物,一化性品種平均有2~3個精子同時進入一粒卵中。這時給以熱處理,使卵內(nèi)雌性原核處于“昏迷”狀態(tài),退行到卵邊緣部分。兩個雄性原核便“融合”而“受精”。如果x射線照射過的雌性原核同雄性原核融合,形成的合子沒有生活力則死于胚胎期。所以,這種情況下產(chǎn)生的100%是雙精雄核發(fā)育的雄蠶。技術(shù)熟練可以有高達20%~30%的處理卵成為雙精雄核發(fā)育的雄蠶。
4、溫敏致死技術(shù)
伴性赤蟻品種具有催青期高溫干燥敏感性,催青時采用高溫干燥(30℃,相對濕度60%)條件,雄蠶孵化率達96.73%,雌蠶孵化率僅為3.27%,基本上達到飼養(yǎng)雄蠶的目的。利用伴性赤蟻品種作父本與普通蠶品種雜交,其F1代的蠶卵仍具有高溫催青敏感性,這是控制桑蠶性別實現(xiàn)雄蠶飼養(yǎng)的一條新途徑。
繭絲業(yè)一直是我國的傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),而家蠶雄性選育對于提高蠶絲產(chǎn)量和品質(zhì)意義重大。我國科研工作者在家蠶性別控制這一領(lǐng)域不斷鉆研,成果斐然。從2003年起,我國學(xué)者在家蠶基因組研究方面不斷取得突破,連續(xù)在《自然》雜志上發(fā)表研究成果??蒲腥藛T通過對家蠶基因組的分析,在家蠶性別控制網(wǎng)絡(luò)中,獲得了參與性別調(diào)控的關(guān)鍵基因,為闡明家蠶性別決定機理和實現(xiàn)性別人為控制打下基礎(chǔ)。