周金錢,王永強,沈建華,彭建學,陳玉銀,張學明,張小斌,孟智啟
(1.浙江省農(nóng)業(yè)廳,浙江 杭州 310020;2.浙江省農(nóng)業(yè)科學院,浙江 杭州 310021;
3.湖州市農(nóng)業(yè)科學研究院,浙江 湖州 313000;4.桐鄉(xiāng)市蠶業(yè)有限公司,浙江 桐鄉(xiāng) 314500;
5.浙江大學動物科學學院,浙江 杭州 310058;6.浙江省原蠶種場,浙江 杭州 310023)
浙江省家蠶種質資源收集、整理與保護研究
周金錢1,王永強2,沈建華3,彭建學4,陳玉銀5,張學明6,張小斌2,孟智啟2
(1.浙江省農(nóng)業(yè)廳,浙江 杭州 310020;2.浙江省農(nóng)業(yè)科學院,浙江 杭州 310021;
3.湖州市農(nóng)業(yè)科學研究院,浙江 湖州 313000;4.桐鄉(xiāng)市蠶業(yè)有限公司,浙江 桐鄉(xiāng) 314500;
5.浙江大學動物科學學院,浙江 杭州 310058;6.浙江省原蠶種場,浙江 杭州 310023)
種質資源是蠶業(yè)科技創(chuàng)新的重要基礎,也是促進產(chǎn)業(yè)進步的重要力量。浙江蠶桑生產(chǎn)歷史悠久,蠶種質資源豐富。長期以來,種質資源的開發(fā)與創(chuàng)新為浙江蠶業(yè)的發(fā)展作出了巨大的貢獻。但由于缺少有力的經(jīng)費支撐,資源保存分散,甚至丟棄。為了加強具有公益性和基礎性的種質資源保護與利用,浙江省開展了資源收集、保護、利用工作,并創(chuàng)建了“一庫五點”的蠶種質保護新模式。
蠶種質資源;收集;保護;研究
家蠶種質資源是蠶業(yè)技術創(chuàng)新發(fā)展的重要物質基礎,它蘊藏著各種性狀的遺傳基因,可以提供遺傳育種和品種改良的各種素材。浙江在長期的生產(chǎn)實踐、科學研究中,通過種質資源的利用與開發(fā),創(chuàng)造了一批批適宜于浙江氣候特點、生產(chǎn)環(huán)境、飼養(yǎng)水平的優(yōu)良蠶品種,并大面積應用于生產(chǎn),極大地促進了浙江蠶業(yè)技術的進步和浙江蠶桑的發(fā)展。如,20世紀50年代的瀛翰×華8和瀛文×華10,60年代的蘇16×蘇17和306×華10,70年代的華合×東肥和東34×蘇12,80年代的杭7×杭8和浙農(nóng)1號×蘇12,90年代以來的菁松×皓月和秋豐×白玉;1996年浙江省農(nóng)科院引進俄羅斯性連鎖平衡致死雄蠶系,經(jīng)過10多年的消化、吸收、創(chuàng)新,目前已育成3對雄蠶新品種,年繁育推廣量達10萬余盒。浙江蠶桑生產(chǎn)歷史悠久,蠶種質資源豐富,是我國重要的家蠶品種資源基地。但是,隨著育種研究工作的深入和蠶業(yè)的發(fā)展,家蠶種質資源保存和利用暴露了二大矛盾:一是種質資源數(shù)量日益增多,資源保存的壓力凸現(xiàn)。家蠶不同于其它農(nóng)作物和動物,每年至少進行1次繼代飼養(yǎng),且為了種性保持需具備一定規(guī)模。因此,生產(chǎn)上逐漸被淘汰的品種、地方品種等,在精力和經(jīng)費不足的狀況下,達不到要求的飼養(yǎng)規(guī)模而使性狀不能保證,有的甚至忍痛割愛。20世紀80年代初浙江省農(nóng)科院就保存有蠶品種430余個[1],目前已減少了近30%。二是種質資源創(chuàng)新力度不夠,育成的品種特色不明顯。在種質資源的保護面臨一定的困境下,資源創(chuàng)新的難度就更大;資源保護分散,各單位之間缺乏交流平臺,使選育的新品種優(yōu)勢不明顯特色不鮮明,難以得到大面積推廣,21世紀以來,浙江育成新品種10多個,目前推廣應用較好的只有“秋華×平30”、“明豐×春玉”、“春華×秋實”等3對。
構建家蠶種質資源庫,開展蠶種質資源的保護與利用,對廣泛收集、整理、保存品種資源,系統(tǒng)地加以研究鑒定,了解各個資源的特征特性,加速生產(chǎn)急需新品種的創(chuàng)新,具有極其重要的意義。針對浙江省家蠶種質資源保存的現(xiàn)狀以及蠶業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需求,建立省級家蠶種質資源庫,使具有浙江特色的種質資源得到有效保護,最大效率地利用和發(fā)揮其潛能,是保持我省家蠶種質資源多態(tài)性和穩(wěn)定性的需要,是促進我省育種研究發(fā)展、培育性狀更為優(yōu)良蠶品種的需要,是加快家蠶種質資源創(chuàng)新、開發(fā)特殊用途蠶品種的需要,也是開展國內(nèi)外家蠶種質資源信息交流和技術合作的需要。
針對浙江省家蠶種質資源保存現(xiàn)狀、存在問題及保護緊迫性,2007年浙江省制訂了《浙江省蠶種質資源保護和開發(fā)利用規(guī)劃(2007~2010)》,提出了以建設浙江省蠶種質資源庫為重點的資源收集、保護、利用規(guī)劃,并以種子種苗工程項目予以立項扶持;2010年又制訂了《浙江省蠶桑種質資源保護和開發(fā)利用規(guī)劃(2010~2015)》。幾年來,在浙江省農(nóng)業(yè)廳、財政廳和國家蠶桑產(chǎn)業(yè)技術體系的大力支持下,基本摸清了浙江省蠶種質資源,并進行了收集、整理和性狀調(diào)查,初步構建了“一庫五點”的資源保存模式,建立了浙江省家蠶新品種信息系統(tǒng),為今后開發(fā)利用創(chuàng)造了條件。
1.1 為統(tǒng)一資源所屬各單位的歸類,便于資源的收集與整理,按以下6種類型歸類
——地方品種:指經(jīng)過長期人工選擇和自然選擇而繁衍、留傳下來的家蠶種質資源(或品種);
——選育品種:又稱育成種,指運用雜交育種、系統(tǒng)育種、誘變育種等選育方法育成的生產(chǎn)用品種(或品系);
——引進品種:指從國外引進的家蠶種質資源(或品種);
——遺傳材料:指攜帶有特殊性狀的遺傳資源(或品種、品系);
——農(nóng)家土種:長期由農(nóng)家自繁自養(yǎng)的家蠶品種;
——其他:上述類型以外的蠶種質資源。
1.2 為描述蠶品種的生產(chǎn)特性,根據(jù)《桑蠶新品種試驗技術規(guī)程》[2],將蠶品種分為以下2類
——多絲量品種:指繭絲長在1200 m以上的蠶品種;
——中絲量品種:指繭絲長在900 m~1200 m的蠶品種。
1.3 為描述蠶品種的適用蠶期,根據(jù)傳統(tǒng)的分類方法,將蠶品種分為以下4類
——春用品種:比較適宜于氣候和桑葉質量較好的季節(jié)和地區(qū)(如:春蠶期、晚秋蠶期,部分山區(qū))飼養(yǎng)的蠶品種;
——秋用品種:比較適宜于飼養(yǎng)條件相對較差(如:高溫、悶熱的夏蠶期,高溫、葉質較差、污染較易發(fā)生的早秋與中秋蠶期)的季節(jié)和地區(qū)飼養(yǎng)的蠶品種。
——春秋兼用品種:即在對飼養(yǎng)環(huán)境要求和繭絲量介于上述2個品種類型之間的蠶品種。
——特用品種:具有特殊性狀和用途的蠶品種。
歷史以來,浙江省蠶種質資源缺乏統(tǒng)一管理的機制,各育種單位根據(jù)各自需要,分別負責資源收集、取舍與保存,因而,全省資源狀況不清、保存分散、重復較多、利用率低。2006年,根據(jù)農(nóng)業(yè)部《蠶種管理辦法》和《浙江省蠶種管理條例》,加強蠶遺傳資源保護要求,參照《家蠶種質資源收集技術規(guī)程》,對存有資源的浙江省農(nóng)科院、浙江大學、浙江省原蠶種場、湖州市農(nóng)科院、桐鄉(xiāng)市蠶業(yè)有限公司等單位,開展了全省種質資源的普查。通過資源普查,摸清了全省家蠶種質資源現(xiàn)狀,目前全省共有蠶種質資源809份,其中育成品種63份,育種素材495份,特殊用途品種251份(包括性連鎖平衡致死系、雌蠶無性克隆系、限性卵色系等性別控制種質資源100份,轉基因材料、有色繭品種等),資源分布情況,見表1。
表1 浙江省家蠶種質資源分布情況Table 1 The distribution of silkworm germplasm resources in Zhejiang Province
資源總量占全國總量的23.17%,位居全國領先水平。
3.1 資源整理
參照《家蠶種質資源整理技術規(guī)程》,對所收集的種質資源進行整理。首先,根據(jù)淘汰重復、留存浙江特色的原則,對收集的資源進行數(shù)量篩選,以減少保存負擔;其次,對保存資源的信息、性狀等進行整理。
3.1.1 資源基本信息、生物學及品質性狀的調(diào)查方法
2009年春期,由省主管部門制訂詳細的飼養(yǎng)與調(diào)查計劃,開展對蠶種質資源的24項基本信息、23項生物學性狀及23項目品質性狀的飼養(yǎng)調(diào)查。各保存單位按計劃,在收蟻前仔細核對品種名,每個品種收蟻量0.4g,4齡起蠶2次給桑后數(shù)蠶,每品種1區(qū),每區(qū)飼養(yǎng)500頭。收蟻方法、飼育溫濕度、飼育形式與給?;財?shù)、除沙次數(shù)、上蔟用具與密度、蔟中保護、采繭時間等參照《桑蠶新品種試驗技術規(guī)程》[2]執(zhí)行。并按蠶種質資源數(shù)據(jù)采集方法及說明填寫:蠶種質資源登記表、育成蠶品種登記表、推廣蠶種品種登記表、蠶種質資源信息數(shù)據(jù)采集表,每個品種一份。
3.1.2 資源基本信息
主要包括種質資源名稱、種異名、科名、屬名、種名、保存單位、原產(chǎn)地、來源地、引進年份、選育單位、育種親本、育成年份、地理系統(tǒng)、種質資源類型、
品種類型、功能特性、化性、眠性,蠶卵圖像、5齡幼蟲圖像、蠶繭圖像、蠶蛹圖像、蠶蛾圖像,觀測地點,聯(lián)系方式。如家蠶資源不同時期的資源圖像采集,規(guī)定了圖像采集標準,照相底板為藍色,大小為21 cm×29 cm,卵在催青期拍攝,蠶在5齡第4~5天拍攝,繭蠶在上蔟后7~8天拍攝,蛹在上蔟后9~10天拍攝,成蟲在雌雄蛾交配時拍攝,共采集各類種質資源卵、幼蟲、繭、蛹、成蟲不同時期的圖像4000余張,資源圖像見圖1。
3.1.3 生物學性狀
在不同發(fā)育階段調(diào)查,主要包括形態(tài)性狀(卵色、卵形、卵殼色、蟻蠶體色、壯蠶體色、壯蠶體形、壯蠶斑紋、繭色、繭形、縮皺、蛹體色、蛹體態(tài)、蛾體色、蛾眼色、蛾觸角色、蛾鱗毛、蛾翅、蛾體態(tài)),行為性狀(稚蠶趨性、食桑習性、就眠整齊度、老熟整齊度、羽化習性)等。
3.1.4 品質性狀
2009年春蠶期間,對每份資源的催青經(jīng)過、5齡經(jīng)過、全齡經(jīng)過、蛹期經(jīng)過和幼蟲生命力、死籠率、雙宮繭率、全繭量、繭層量、繭層率等性狀進行了全面調(diào)查。繭質調(diào)查完畢后,以育成品種、具浙江特色及在育種研究上具有重要利用價值的品種資源為主,確定了500份重點資源,由各點送浙江省農(nóng)科院蠶桑所絲質檢驗中心進行絲質鑒定。調(diào)查性狀主要包括繭絲長、解舒絲長、解舒率、繭絲纖度和潔凈等。
圖1 家蠶種質資源不同發(fā)育時期圖像Figure 1 The photos of silkworm germplasm resources in different development stage
3.1.5 品種性狀
對1980年以來育成的21對蠶新品種的資料進行整理編寫,主要信息除雜交組合名稱、育成單位、審定年份、品種類別、審(鑒)定機構及審定編號、品種選育經(jīng)過(含系譜圖)等基本要素外,還統(tǒng)一了原種基本性狀、雜交種基本性狀的描述等。
以明·豐×春·玉性狀描述[3]為例:
A)原種性狀
明·豐中國系統(tǒng)二化性四眠雜交原種。越年卵灰綠色,卵殼淡黃色。蟻蠶黑褐色,克蟻頭數(shù)2350頭左右。孵化齊一,蟻蠶文靜,各齡眠起齊一,食桑旺盛。壯蠶體色青白,蠶體粗壯,素斑。熟蠶老熟齊涌,營繭快,繭形橢圓且大,繭色白,縮皺中細。發(fā)蛾集中,交配、制種性能良好,一蛾產(chǎn)卵數(shù)500粒左右,克卵粒數(shù)1750粒左右。
春·玉日本系統(tǒng)二化性四眠雜交原種。越年卵灰紫色,卵殼白色。蟻蠶褐色,克蟻頭數(shù)2300頭左右。孵化齊一,蟻蠶行動活潑有逸散性。各齡眠起齊一,食桑旺盛,體質特別強健,飼養(yǎng)容易。壯蠶蠶體粗壯,限性斑紋,雌蠶普斑,雄蠶素斑。熟蠶老熟齊涌,營繭快,繭形淺束腰,繭色白,縮皺中等。交配性能好,一蛾產(chǎn)卵數(shù)520粒左右,克卵粒數(shù)1800粒左右。
本品種與明·豐對交,應提早1~2 d出庫催青。
B)雜交種性狀
明·豐×春·玉是二化性四元春秋兼用中絲量雜交種。正交越年卵灰綠色,卵殼淡黃色。蟻蠶黑褐色,克蟻頭數(shù)2300頭左右。孵化齊一,蟻蠶行動文靜,稚蠶期趨光、趨密性強;反交越年卵色灰紫色,卵殼白色,蟻蠶褐色,克蟻頭數(shù)2250頭左右。孵化較齊,蟻蠶行動活潑有逸散性。正交全部素斑,反交為限性斑紋,雌蠶普斑,雄蠶素斑。正反交各齡眠起齊一,體質強健好養(yǎng),食桑旺盛。熟蠶老熟齊涌,營繭快,繭形長橢圓且大,繭色白,縮皺中等,繭層厚,產(chǎn)繭量高,繭絲長長,解舒優(yōu)良。
C)飼養(yǎng)注意要點
(1)稚蠶期趨光、趨密性強,應注意及時勻座、擴座;
(2)各齡盛食期食桑旺盛,注意稀放、充分良桑飽食;
(3)蠶體較大,壯蠶期或蔟中遇高溫多濕時,應注意通風、降溫,防止不結繭蠶的發(fā)生。
3.2 構建家蠶種質資源庫
3.2.1 創(chuàng)建“一庫五點”資源保存新模式
蠶種質資源保存具有基礎性、公益性、社會性的特點。蠶種質資源的傳承必須每年繁育,花費多,無收益的特性,如果要全省所需資源集中保存,一是需要確定一個專門單位,二是需要投入大量專項資金。從可行、必需的現(xiàn)實狀況出發(fā),建立1個省級種質資源庫,創(chuàng)建全省資源共享平臺,以資源所有權為基礎分點保存是科學、實用、有效的方式。由此,構建了以浙江省農(nóng)科院為基礎創(chuàng)建“浙江省蠶種質資源庫”,在浙江省農(nóng)科院、浙江大學、湖州市農(nóng)科院、省原蠶種場、桐鄉(xiāng)市蠶業(yè)有限公司等5個點分別保存資源的新模式。
3.2.2 創(chuàng)建資源共享平臺
在家蠶種質資源收集、整理及性狀調(diào)查的基礎上,2010年對部分家蠶種質資源的信息進行了進一步完善。同時,聯(lián)合浙江省農(nóng)科院數(shù)字農(nóng)業(yè)研究所的信息和計算機專家,對家蠶種質資源信息平臺和數(shù)據(jù)庫建設進行了研究,確定了構建方案。經(jīng)過育種者與信息技術人員的共同努力,目前已建立了“浙江省家蠶種質資源信息平臺和數(shù)據(jù)庫查詢系統(tǒng)”(圖2,網(wǎng)址:http://60.191.1.20/silkworm/)。
圖2 浙江省家蠶種質資源信息網(wǎng)Figure 2 The informatics web of silkworm germplasm resources in Zhejiang Province
該系統(tǒng)重點突出性連鎖平衡致死系等浙江特色的種質資源信息查詢,數(shù)據(jù)庫中每份種質資源含基本信息、形態(tài)性狀、行為性狀和品質性狀等近70個字段,800多條記錄;保證高質量、實用性,建立了在線的家蠶種質資源信息目錄,提供信息篩選查詢和交互鑒定檢索;可進行基于用戶授權和數(shù)據(jù)庫字段實行種質資源信息的保護性瀏覽,建立在線用戶交流區(qū),方便行業(yè)內(nèi)外用戶留言交流,便于育種單位交流與合作。信息平臺和數(shù)據(jù)庫查詢系統(tǒng)將在以后的研究中進一步補充完善。該系統(tǒng)的建立將對浙江省家蠶種質資源保存單位的整合、資源高效利用及與省內(nèi)外同行間的交流提供了信息平臺。
優(yōu)良家蠶新品種選育和推廣是提高蠶繭產(chǎn)質量的有效途徑,上世紀80年代至今,浙江省已有21對家蠶新品種通過省級以上審定,對于提高我省蠶繭產(chǎn)質量,打造優(yōu)質蠶繭生產(chǎn)基地發(fā)揮了重要作用。在家蠶新品種選育與推廣方面,已獲得浙江省科學技術一等獎2項,“性連鎖平衡致死系列雄蠶品種的育成及其應用”(2005年)、“雄蠶新品種選育及種、繭、絲一體化開發(fā)”(2010年);獲得省科學技術二等獎1項,“優(yōu)質高效家蠶系列新品種的育成與應用”。
家蠶種質資源是優(yōu)良蠶品種創(chuàng)新的基礎,也是一種不可再生的資源,蠶種質資源收集、整理、保護是一項集技術性、公益性、持續(xù)性的工作,要充分認識其重要性和必要性。隨著育種工作的深入,我省蠶品種資源日益增加,資源庫不斷擴大,成為全國重要的種質資源基地,特別是具有特色的以性連鎖平衡致死系為主體的性別控制種質資源居國內(nèi)外領先水平。目前已摸清了浙江省現(xiàn)有家蠶種質資源的家底,建立了具有浙江特色的“一庫五點”蠶種質資源保存模式,統(tǒng)一完成了家蠶種質資源信息數(shù)據(jù)和圖像采集工作,并對每份種質資源的性狀進行了調(diào)查,建立了浙江省家蠶種質資源信息總表、浙江省家蠶種質資源信息平臺和數(shù)據(jù)庫查詢系統(tǒng),對于穩(wěn)定保護我省家蠶種質資源具有重要作用。同時,要在此階段性成果基礎上,進一步更新完善資源及資源庫信息,發(fā)揮其在育種研究及國內(nèi)國際交流中的重要作用。增加種業(yè)創(chuàng)新投入是今后一個時期我國政府的重大戰(zhàn)略決策,蠶種質資源保護、利用與創(chuàng)新工作,要抓住機遇,充分發(fā)揮科技第一生產(chǎn)作用,為蠶桑產(chǎn)業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展作出新貢獻。
[1]夏建國.浙江蠶品種志[M].杭州:杭州大學出版社,1993:5.
[2]浙江省蠶種管理站,浙江省農(nóng)業(yè)科學院蠶桑研究所,湖州市農(nóng)業(yè)科學院,等.DB33/T692-2008桑蠶新品種試驗技術規(guī)程[S].杭州:浙江省質量技術監(jiān)督局,2008:1.
[3]馮家新.浙江省2001~2010年審定通過的家蠶新品種性狀[J].蠶桑通報,2010,41(4):32~37.
浙江省春蠶生產(chǎn)簡況
2013年浙江全省春蠶生產(chǎn)總體上呈現(xiàn)“二減一增”的特點,即飼養(yǎng)量減、產(chǎn)繭量減、繭款收入增。春蠶生產(chǎn)期間氣候總體較適宜,桑葉長勢較好,家蠶發(fā)病和農(nóng)藥中毒損失較少,蠶繭質量達到歷史較好年份之一。據(jù)省有關業(yè)務部門初步統(tǒng)計,全省飼養(yǎng)春蠶種54.7萬張,同比減少5.8萬張,減9.6%;蠶繭產(chǎn)量2.7萬t,同比減少0.4萬t,減11.5%。受國際市場絲綢產(chǎn)品需求回升、國內(nèi)蠶絲家紡(蠶絲被等)市場需求趨旺、蠶繭原料供應偏緊等因素影響,蠶繭收購價格延續(xù)去年夏繭以來價格回升勢頭,春繭全省平均收購價為2140元/50kg,同比提高458元/50kg,提幅為27.2%;其中,淳安縣、縉云縣、永康市等地收購均價達2450元/50kg以上,磐安縣高達2600元/50kg。初步匡算,全省蠶農(nóng)春期僅繭款就可收入11.7億元,同比增加1.4億元,增13.6%。
今年春蠶省級儲備蠶種發(fā)揮了較大的作用。由于部分蠶種經(jīng)營單位春用蠶種不足,加上繭絲市場行情持續(xù)高位,部分農(nóng)民要求增訂蠶種,為保證農(nóng)民訂購蠶種的供應,省農(nóng)業(yè)廳安排動用了春用省級儲備蠶種13200張,占春用儲備種的66%,解決了6個市縣1萬余戶農(nóng)民的春蠶種,按全省春繭均價計,助農(nóng)增收2825萬元。
(浙江省蠶桑學會)
Study on Collection,Arrangement and Protection of Silkworm Germplasm Resources in Zhejiang Province
ZHOU Jin-qian1,WANG Yong-qiang2,SHEN Jian-hua3,PENG Jian-xue4,CHEN Yu-yin5,ZHANG Xue-ming6,ZHANG Xiao-bin2,MENG Zhi-qi2*
(1.Agricultural Department,Zhejiang Province,Hangzhou 310020,China;2.Zhejiang Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310021,China;3.Huzhou Academy of Agricultural Sciences,Huzhou 313000 Zhejiang,China;4.Tongxiang Sericulture Limited Company,Tongxiang 314500 Zhejiang,China;5.College of Animal sciences Zhejiang University,Hangzhou 310058,China;6.Parent Eggs Producing Farm of Zhejiang Province,Hangzhou 310023,China)
Silkworm germplasm resource is not only the important basis of sericultural technology innovation,also is the important strength of promoting sericultural progress.Zhejiang has a long history of sericultural production and abundant silkworm genetic resources.For a long term,the exploitation and innovation of resources has made great contribution to the development of Zhejiang sericulture.But being lacking of enough funds,the silkworm resources were dispersed and even discarded.To strengthen the public and basic work,the collection,protection and utilization of silkworm germplasm resources have been carried out and a new protecting model called"one resource base,five pilot areas"has been estabtished.
silk germplasm resource;collcetion;protection;study
S882.1
C
0258-4069[2013]02-001-05
項目來源:浙江省種子種苗工程項目(浙農(nóng)發(fā)〔2008〕100號),現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項資金(No.CARS-22)
周金錢(1957-),男,研究員。主要從事蠶業(yè)管理和技術推廣。E-mail:zjscs@163.com
孟智啟(1953-),男,研究員。主要從事蠶種科技研究。E-mail:mengzq2011@sina.com