覃維鵬
摘 要 目的 自2006年“東桑西移”政策提出以來,種桑養(yǎng)蠶成為廣西農民增收致富的朝陽產業(yè),為提高廣西的桑蠶養(yǎng)殖水平提供科學依據。方法 在蠶齡達三齡和四齡時,兩次使用濃度為4 ?g/mL ZR515制劑8 mL對100頭蠶體均勻噴涂;以100 g桑葉浸泡在300 mL胰島素溶液中30 min后投喂家蠶。同時,噴涂ZR515和投喂胰島素浸泡桑葉,探討保幼激素類似物(ZR515)和胰島素的應用對家蠶(菁松×皓月)生長發(fā)育的影響,特別是蠶體質量、蠶絲腺及蠶繭的重要經濟參數全繭量、繭層量和繭層率指標,通過單因素水平分析,找出顯著影響因素。結果使用保幼激素類似物(ZR515)和胰島素對蠶體質量、蠶絲腺質量有明顯增長作用,對全繭量、層繭量和層繭率亦有顯著提高。結論保幼激素類似物(ZR515和胰島素配合應用在家蠶飼養(yǎng)過程,可顯著增加全繭量和繭層量,增加養(yǎng)蠶的經濟效益和社會效益。
關鍵詞 ZR515;胰島素;絲腺體;家蠶;全繭量;繭層量
中圖分類號:S482.3 文獻標志碼:B 文章編號:1673-890X(2015)27--02
自1965年Akai H和 Kobayashi M.[1]發(fā)現保幼激素類似物(JHA)有延長蠶齡、提高蠶個體質量和產繭量以來,應用保幼激素增加繭絲的研究成為蠶學業(yè)界的熱點。合理使用保幼激素處理家蠶五齡幼蟲,能使蠶體質量、蠶繭質量和絲蛋白質合成量的增加。家蠶在5齡中期以前,身體增長較快,其中包括絹絲腺的生長。5齡中期以后,家蠶從桑葉中吸取的營養(yǎng),主要用于絹絲腺內絲蛋白的合成,這時期內所合成的絲蛋白,約占全部絹絲物質總量的80%左右,如果這時外源增加保幼激素含量,就能適當延長迅速合成絲蛋白的短暫時間,當然也就達到提高蠶絲產量的目的。
國內學者莊大桓、項美華[2]等應保幼激素噴灑5齡蠶中期可提高蠶層量達30%以上,崔為正、牟志美、張友英[3]等在5齡家蠶中后期保使用保幼激素和蛻皮激素明顯的增加全繭量、繭層量和繭率指標。
然而,國內研究人員對胰島素在家蠶上的應用報道并不多見,國外學者Magdum SB、Hooli MA深入研究胰島素對多化性蠶的影響機理。胰島素作為一種具有多種生物學效應的激素,除了在人們所熟知的蛋白質、脂肪、糖原的代謝中發(fā)揮重要的調節(jié)作用外,在調控細胞生長、增殖,保證正常的生長發(fā)育、代謝、生殖以及衰老等過程中起到非常重要的作用。
本文探討保幼激素(ZR515)和胰島素對家蠶養(yǎng)殖過程影響的主要經濟參數:蠶齡、蠶體質量、絲腺質量、組織體指數、全蠶質量、繭層量、繭層率。
1 材料與方法
1.1 供試材料
家蠶為廣西師范大學生命科學學院鄧業(yè)成教授提供,整個實驗在廣西昊旺生物科技有限公司生化實驗室內進行。飼養(yǎng)的家蠶品種為菁松×皓月,小蠶飼養(yǎng)按桑葉育標準進行,在自然溫度濕度條件下飼養(yǎng)小蠶成長。在第小蠶2次蛻皮進入3齡蠶時,按每個區(qū)100頭數目,分成5個區(qū)并編號1、2、3、4、5區(qū),按區(qū)分別進行施藥實驗。
胰島素從印度Himalaya藥業(yè)公司購進,ZR515為廣西昊旺生物科技有限公司研制配方制劑。使用丙酮將ZR515制劑稀釋配制成4 ?g/mL每支8 mL分裝,標記備用;等量丙酮不加入ZR515制劑去離子水稀釋配制成參比液,同樣按8 mL每支分裝、標記備用;胰島素配制成4 IU/mL水溶液,放入4~8 ℃冰箱內低溫保存,胰島素使用時提前2~4 h置于常溫下,備用。
1.2 處理方法
1區(qū):在小蠶第二次蛻皮進入三齡蠶后36 h和小蠶第3次蛻皮進入四齡后36 h,分別取1支8 mL的ZR515制劑均勻體噴涂于100頭家蠶體上,然后正常添桑。
2區(qū):將100 g新鮮桑葉浸泡于300 g胰島素水溶液內30 min,放置于通風處陰干燥后,投喂100頭小蠶,與第一組添桑時間相同。
3區(qū):按1區(qū)方法施藥,按2區(qū)方法添桑。
4區(qū):取丙酮參比液1支8mL按1區(qū)施藥方法對小蠶進行處理。
5區(qū):不投加制劑藥物,正常添桑。
1.3 數據記錄和分析
從3齡開始,每天使用1‰天平(精確至0.001 g)稱量并且精確記錄小蠶質量和對應蠶齡(精確到小時)。
當蠶進入5齡后第5天(通過實驗觀察,家蠶上簇前開始取蠶進行剖解實驗),從各區(qū)隨機取10頭蠶做絲腺體分離:將蠶置于三氯甲烷中1 min后用去離子水清洗,洗凈后解剖后取出蠶體內絲腺放入去離子水中浸泡,除前部絲腺由于過細無法去表皮外,包裹在中部及后部絲腺的表皮均仔細剝除,再將絲腺用去離子水浸洗5 min去除黏附于絲腺表面的液體、雜物,放置清潔干凈的絲網上20 min,再精確稱量絲腺質量(0.001 g)。
其余未做絲腺體分離實驗的小蠶仍按實驗設定的分區(qū)正常飼喂桑葉,直至蠶成熟上簇結繭。
為了考察按1.2處理后雌性和雄性的家蠶在全繭量、層繭量和層繭率的變化關系,此3個參數作為家蠶養(yǎng)殖中最為重要的經濟指標,有必要進行研究比較。
蠶絲腺質量、全繭量、層繭量的數據,按10頭蠶的數量每頭稱量兩次,稱量后取平均值,蠶齡(3齡5齡,以小時計)和蠶體質量數據取五齡蠶上簇前的數據(稱量后隨機選10頭做絲腺體分離,取均值)。
將各實驗區(qū)(1~5區(qū))記錄獲得的數據按文獻的方法進行單因素方差分析,分別對蠶齡、蠶質量、絲腺質量、體組織率數據分析,嘗試找出不同處理措施對育蠶的經濟參數的顯著差異,結果如表1所示。
為對比雌性和雄性家蠶在不同處理措施后影響因素,水平因子取全繭量、層繭量和層繭率三者分別進行單因素方差分析,方法同上。數據結果見表2。
2 結果與分析
對于蠶處理區(qū)(1~4區(qū))與參比區(qū)(5區(qū))的實驗數據,如蠶齡、蠶體質量、絲腺質量、體組織率以及蠶繭特性參數列于表1和表2。從表1數據分析,對家蠶噴涂ZR515后,無論1區(qū)或3區(qū)的蠶齡和蠶體質量均出現明顯增長,但單獨使用胰島素(2區(qū))僅對蠶體質量有增長而無延長蠶齡的表現。蠶絲腺體數據在3個區(qū)1、2、3區(qū)均出現不同程度的增重,即單獨使用ZR515或胰島素或兩者同時使用,并且有3>1>2趨勢,體組織率數據也表現出同絲腺體有一致的增長趨勢。
實驗數據表明,在使用ZR515和胰島素后,對1、2、3區(qū)內的全繭量和繭層量數據均出現不同程度的增加。特別是雌性全繭量和繭層量數據,無論是3區(qū)還是2區(qū)的數據均出現顯著增加,但雄性全繭量和繭層量僅在3區(qū)特別明顯,2區(qū)則沒有與雌性蠶相同的結果。而以丙酮溶劑處理的家蠶(4區(qū)),對比參照區(qū)(5區(qū))沒有明顯變化。
3 結論與討論
1981年Kobari和Akai[4]等報道以ZR515處理家蠶使蠶體質量增加是因為保幼激素延長了蠶的蠶齡,飼養(yǎng)蠶的時間延長導致蠶體質量增加;2011年Kramer[5]認為胰島素處理家蠶能激活蠶體絲腺內胰島素合成水平,從而增加絲腺的質量。
從3區(qū)的實驗結果分析,以保幼激素(ZR515)和胰島素處理后蠶的層繭量平均增加30.54%(雌性和雄性),增絲效果非常顯著。因此,建議將增絲產品保幼激素(ZR515)應用到蠶養(yǎng)殖時,配合適量的胰島素補給,將達到相當滿意的增產增收的效果。
參考文獻
[1]Akai H,Kobayashi M. Sites of Fibroin Formation in the Silk Gland in Bombyx Mori[J].Nature,1965,206(529).
[2]莊大桓,項美華.保幼激素在養(yǎng)蠶業(yè)應用新途徑的探討[J].江蘇蠶業(yè),1992(1):55-61.
[3]崔為正,牟志美,張友英.幼激素和蛻皮激素配合使用提高蠶絲量的研究[J].蠶業(yè)科學,1995,3(21):178:183.
[4]Akai, H., K. Kiguchi, Y. Kobari, et al. Practical Utilization of Juvenoids for Increasing Silk Production[J]. Scientific Papers of the Inst. Org. Phys. Chem,1981(22).
[5]Kramer.Surface Immobilization of Antibody on Silk Fibroin Through Conformational Transition[J].Acta Biomaterialia,2011(2).
(責任編輯:劉昀)