黃德輝 童曉琪 秦 鳳 張 彥 石 涼 黃 浩

(安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑研究所，安徽合肥 230061)

安徽省近30年家蠶遺傳育種研究的回顧

黃德輝 童曉琪 秦 鳳 張 彥 石 涼 黃 浩

(安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑研究所，安徽合肥 230061)

30多年來安徽省有關(guān)科研、教學(xué)、生產(chǎn)等部門相互協(xié)作，在家蠶遺傳基礎(chǔ)理論、家蠶育種技術(shù)及家蠶種質(zhì)資源的引進(jìn)與創(chuàng)新利用等領(lǐng)域開展了深入研究。利用系統(tǒng)育種、雜交育種、抗病育種、誘變育種等方法在家蠶春用、夏秋用品種及斑紋限性、暗化型等特色品種選育方面取得了一定成績(jī)。同時(shí)，在家蠶種繭育微粒子病防治、日眠控制及后期死蛹的發(fā)生與防治等蠶種繁育技術(shù)方面也開展了系統(tǒng)的研究。

安徽省;家蠶;遺傳;育種;回顧

家蠶遺傳育種研究旨在根據(jù)家蠶遺傳和變異的規(guī)律，通過雜交育種、抗病育種、誘變育種等傳統(tǒng)育種方法與現(xiàn)代分子生物技術(shù)相結(jié)合，發(fā)掘、利用特殊基因，改良家蠶群體遺傳結(jié)構(gòu)，充分兼顧我國(guó)各蠶區(qū)的生產(chǎn)水平和生產(chǎn)環(huán)境，以強(qiáng)健好養(yǎng)為首要目標(biāo)，培育出優(yōu)質(zhì)易繁、抗病抗逆性強(qiáng)、多用途的家蠶新品種;同時(shí)對(duì)現(xiàn)行生產(chǎn)用種不斷進(jìn)行改良提高，以適應(yīng)當(dāng)前粗放型、省力化、集約化的蠶繭生產(chǎn)方式，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)增效、農(nóng)民增收和行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

中華人民共和國(guó)成立至今的60余年中，我國(guó)的家蠶育種研究實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑研究所(以下簡(jiǎn)稱安徽所)、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽省蠶桑服務(wù)站及安徽省有關(guān)蠶種繁育單位也做出了一定的貢獻(xiàn)。尤其是20世紀(jì)60年代中期由安徽所引進(jìn)，經(jīng)系統(tǒng)選育的家蠶品種華合×東肥［1］，20世紀(jì)70年代初在我國(guó)大面積推廣應(yīng)用，該品種的育成推廣與 731×732(蘇5×蘇6)［2］、753×754(杭7×杭8)［3］等共同對(duì)我國(guó)家蠶育種起到了巨大的推動(dòng)作用，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)家蠶品種的更新有著重要意義。

20世紀(jì)90年代，安徽省的家蠶遺傳育種研究工作，進(jìn)入了國(guó)家科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。安徽所先后承擔(dān)了中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所主持的國(guó)家科技攻關(guān)、支撐計(jì)劃、農(nóng)業(yè)部行業(yè)專項(xiàng)等子課題及中國(guó)科學(xué)院合肥分院主持的離子束應(yīng)用研究子課題——離子束注入家蠶誘變研究等國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目;此后相繼主持了科技部支撐計(jì)劃、農(nóng)業(yè)部行業(yè)專項(xiàng)子課題及國(guó)家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金、國(guó)家星火計(jì)劃及安徽省自然科學(xué)基金、科技攻關(guān)、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化等項(xiàng)目40余項(xiàng);自2010年開始承擔(dān)了國(guó)家蠶品種試驗(yàn)(A、B組)工作。與此同時(shí)，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)在家蠶種質(zhì)資源創(chuàng)新與利用等基礎(chǔ)理論方面開展了系統(tǒng)研究:先后承擔(dān)了國(guó)家自然科學(xué)基金“家蠶BH4選擇性合成途徑的分子調(diào)控機(jī)制研究”“BmNPV與宿主家蠶中腸及胞內(nèi)蛋白互作的分子機(jī)制研究”和“家蠶Ng基因的精細(xì)定位及粘液腺分泌相關(guān)基因的篩選與鑒定”;主持安徽省國(guó)際科技合作項(xiàng)目“BH4/多巴胺缺陷型疾病模型的建模關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”和“十二五”國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)子課題“家蠶抗病毒病基礎(chǔ)品種培育”;對(duì)家蠶重要功能基因進(jìn)行定位克隆，承擔(dān)了國(guó)家“973”計(jì)劃項(xiàng)目子課題“家蠶關(guān)鍵品質(zhì)性狀分子解析及分子育種基礎(chǔ)研究”等。安徽省蠶桑服務(wù)站在家蠶種質(zhì)資源的引進(jìn)和家蠶新品種的繁育、推廣等方面與科研、教學(xué)單位協(xié)同工作，為科技成果的轉(zhuǎn)化進(jìn)行了卓有成效的工作。蠶種繁育單位如績(jī)溪縣蠶種場(chǎng)在保證正常蠶種繁育的前提下，在生產(chǎn)用種的對(duì)比、篩選和新品種的選擇、組配等方面也取得了一定成績(jī)。

幾十年來，通過幾代科研人員的不懈努力，在家蠶育種理論和育種方法上勇于創(chuàng)新，不斷探索家蠶新品種選育和良種繁育的新技術(shù)、新方法，在家蠶特殊基因的引進(jìn)利用、種質(zhì)創(chuàng)新等方面有所突破，豐富了家蠶遺傳育種學(xué)的內(nèi)涵，先后育成了皖5×皖6、皖廣三號(hào)、皖珠2號(hào)等家蠶新品種，對(duì)促進(jìn)家蠶遺傳育種學(xué)的科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。本文旨在回顧和總結(jié)近30年來安徽省家蠶育種研究工作的主要進(jìn)展和取得的成績(jī)，以期對(duì)進(jìn)一步開拓家蠶遺傳育種新理念、新技術(shù)、新方法起到一定的啟示作用。

1 家蠶遺傳研究

1.1 家蠶數(shù)量性狀遺傳的研究

1.1.1 家蠶數(shù)量性狀遺傳參數(shù)的研究 利用品種間雜交使基因重組，是家蠶新品種選育的常規(guī)而有效的方法之一。然而，家蠶的數(shù)量性狀一般受微效多基因支配，這些有效的基因?qū)Νh(huán)境條件的表現(xiàn)較為敏感，因而某一數(shù)量性狀的表現(xiàn)型值的變異，既包括基因型影響產(chǎn)生的可遺傳變異，也包括受環(huán)境條件影響產(chǎn)生的不能遺傳的變異，不同性狀間還存在著相關(guān)關(guān)系，這些都給育種者按表現(xiàn)型值來進(jìn)行有效選擇帶來一定的困難。因此，了解某一性狀的基因型效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)在表現(xiàn)型中所占的比重，掌握一個(gè)性狀的直接選擇對(duì)其它性狀的影響，建立起一個(gè)性狀的綜合選擇指標(biāo)，正確地評(píng)價(jià)親本間的遺傳差異，對(duì)雜交育種的親本選配、改善家蠶育種的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和提高選擇效果具有重要的實(shí)踐意義。為此，安徽所于1996年春，利用19個(gè)春用蠶品種隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)的調(diào)查資料，通過方差分析，結(jié)果考察的全齡經(jīng)過、5齡經(jīng)過、全繭量、繭層量、繭層率、雙宮繭率、死籠率、不結(jié)繭蠶率、健蛹率、繭長(zhǎng)幅比、繭長(zhǎng)幅積等11個(gè)數(shù)量性狀的品種間差異均達(dá)到極顯著水平，在此基礎(chǔ)上，對(duì)這幾個(gè)遺傳參數(shù)進(jìn)行了研究［4］。

1.1.2 家蠶數(shù)量性狀預(yù)測(cè)方法的研究 目前生產(chǎn)上使用的家蠶品種均為一代雜交種，一代雜交種某一經(jīng)濟(jì)性狀的表現(xiàn)受其親本基因的支配。然而雜交種的表現(xiàn)型是其基因型組成和外部生長(zhǎng)環(huán)境共同作用的結(jié)果，由于其表現(xiàn)機(jī)理十分復(fù)雜，故很難根據(jù)親本品種性狀的直觀數(shù)值來預(yù)測(cè)雜交種性狀的優(yōu)劣。長(zhǎng)期以來，家蠶育種對(duì)優(yōu)良雜交組合的選拔，基本上是依靠育種專家的經(jīng)驗(yàn)，參考親本性狀設(shè)計(jì)大量的雜交組合來進(jìn)行飼養(yǎng)比較鑒定而確定。隨著數(shù)量遺傳學(xué)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及應(yīng)用，也開始了優(yōu)良雜交組合選配預(yù)測(cè)方法的探討。安徽所從1986年起，在建立家蠶品種和雜交組合數(shù)量性狀數(shù)據(jù)庫(kù)及管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，研究了雜交種的數(shù)量性狀與其親本性狀實(shí)測(cè)值之間的關(guān)系，利用多元回歸預(yù)測(cè)技術(shù)，建立了預(yù)測(cè)雜交組合數(shù)量性狀的模型［5］。

1.2 家蠶暗化型(mln)基因的遺傳與利用研究

安徽所于1996年春從引進(jìn)的家蠶品種中發(fā)現(xiàn)家蠶暗化型(mln)個(gè)體，蛾體灰黑色，幼蟲頭殼及尾夾板為深褐色。如能掌握該基因的遺傳規(guī)律，并把該基因?qū)雽?shí)用品種，育成新的暗化型基因的灰黑蛾品種，與常規(guī)的白蛾品種組配成一代雜交種，可徹底解決一直困擾家蠶蠶種繁育的雜交率問題。

1.2.1 暗化型灰黑蛾基因(mln)的遺傳研究 在引進(jìn)的基礎(chǔ)品種中，發(fā)蛾時(shí)發(fā)現(xiàn)灰黑蛾雄蛾2只，雌蛾1只，其蛾的個(gè)體小，色較深，其中1只雄蛾為拳翅。該基礎(chǔ)品種的全齡經(jīng)過僅19 d，雖然其全繭量、繭層量、繭層率均較低，分別為1.335 g、0.240 g和17.98%，經(jīng)濟(jì)性狀差而無實(shí)用價(jià)值［6］。但如能將灰黑蛾表型性狀穩(wěn)定地遺傳，則是獲得了一個(gè)具有實(shí)用價(jià)值的表型性狀。為此，我們對(duì)其能否穩(wěn)定遺傳以及其遺傳規(guī)律進(jìn)行了研究。(1)灰黑蛾自交子代的形態(tài)性狀分析?；液诙曜越蛔哟紫x為普斑，體色青白，體形小而結(jié)實(shí)，4齡后期開始出現(xiàn)頭殼為深褐色，尾部夾板亦為深褐色(又稱褐頭尾斑)，到上蔟前逐步明顯，蠶發(fā)育齊一，繭長(zhǎng)橢圓形，全繭量、繭層量、繭層率與原基礎(chǔ)品種相仿;蛹色淺，發(fā)蛾前逐步由淺棕色變成灰黑色，發(fā)蛾前1 d蛹體變軟，蛾體為灰黑色，有深有淺，但全部為灰黑蛾，沒有白蛾，表明該灰黑蛾表型性狀是可以遺傳的。(2)灰黑蛾雜交子代性狀的遺傳分析。用灰黑蛾與常規(guī)白蛾雜交，F(xiàn)1代幼蟲為淺普斑，未發(fā)現(xiàn)褐頭尾斑個(gè)體，蛾體全部為常規(guī)白蛾，也未發(fā)現(xiàn)灰黑蛾個(gè)體，表明該褐頭尾斑表型性狀和灰黑蛾表型性狀為非顯性遺傳。F1代自交后，于F2代混合收蟻飼養(yǎng)2個(gè)蛾區(qū)，飼養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)幼蟲分離出褐頭尾斑個(gè)體，4齡開始清晰可見，5齡后期對(duì)其分離情況進(jìn)行點(diǎn)數(shù)調(diào)查。將褐頭尾斑蠶與正常普斑蠶分別飼養(yǎng)至上蔟，在發(fā)蛾時(shí)分別調(diào)查兩者的蛾色，結(jié)果發(fā)現(xiàn):褐頭尾斑蠶的蛾體全部為灰黑蛾，沒有白蛾出現(xiàn);而正常普斑蠶的蛾體全為白蛾，沒有灰黑蛾出現(xiàn)。以上調(diào)查結(jié)果表明:性狀分離符合孟德爾遺傳規(guī)律，幼蟲普斑和白蛾性狀為顯性遺傳，而幼蟲褐頭尾斑和灰黑蛾性狀則為隱性遺傳，并受同一個(gè)基因控制。

1.2.2 暗化型灰黑蛾基因(mln)的利用研究 根據(jù)暗化型灰黑蛾的遺傳規(guī)律及其經(jīng)濟(jì)性狀的實(shí)際，我們認(rèn)為:要使其實(shí)用化，首先必須將其基因?qū)氲浇?jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良的實(shí)用蠶品種中，選育出經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良的灰黑蛾品系。為此，我們選擇了經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良且無明顯缺點(diǎn)的常規(guī)白蛾春用蠶品種九、華、皖5、菁松和夏秋用蠶品種501(蘇花改)、502(豐1改)為導(dǎo)入灰黑蛾基因的材料。從隱性基因?qū)敕椒ê图倚Q品種選育實(shí)際試驗(yàn)條件方面考慮，如果按常規(guī)雜交育種，即雜交、分離、再雜交、再分離的方法做，耗時(shí)長(zhǎng)，效果差;如連續(xù)回交多代，則極易導(dǎo)致暗化型基因在回交中失落。為此，我們創(chuàng)建了二段連續(xù)回交法［7］，其進(jìn)度快，效果好。具體做法如下:用實(shí)用親本與暗化型親本雜交，F(xiàn)1代用實(shí)用親本回交，回交后RB1自交，以上是第1段導(dǎo)入;RB1自交后分離，以幼蟲褐頭尾斑為標(biāo)識(shí)，幼蟲期選出暗化型個(gè)體，大約占1/8，雌雄各半，其余非暗化型個(gè)體淘汰，減少了試驗(yàn)工作量。褐頭尾斑個(gè)體選出后，單獨(dú)上蔟，結(jié)繭后化蛾均為灰黑蛾，之后再與實(shí)用親本回交，不超過2次，自交分離選出的灰黑蛾個(gè)體，或依據(jù)選用的實(shí)用親本的不足，改用其它實(shí)用品種作親本雜交、回交，不超過2次，此為第2段導(dǎo)入。經(jīng)第2段回交，實(shí)用親本的基因在育成品種中占15/16，除暗化型基因外，基本為實(shí)用親本的基因。

通過多年的努力，在暗化型基因的利用研究方面取得了一定的成果，先后育成了中系暗化型春用蠶品種991×992［8］、681×682［9］和夏秋用蠶品種517× 518［10］及日系暗化型夏秋用品種皖廣三號(hào)［11］等。

2 家蠶育種技術(shù)研究

2.1 家蠶抗病育種研究

蠶病的發(fā)生流行是導(dǎo)致蠶作不安全的主要原因，據(jù)我們調(diào)查推算，在我國(guó)每年因此而減收蠶繭數(shù)萬噸，僅蠶農(nóng)繭款損失就高達(dá)數(shù)億元。研究家蠶及其病原微生物之間的相互關(guān)系，育成對(duì)病原物具有一定抵抗性的家蠶新品種，是控制蠶病發(fā)生的有效途徑之一。為此，安徽所開展了家蠶品種對(duì)中腸型膿病病毒(BmCPV)、血液型膿病病毒(BmNPV)感染抵抗性的測(cè)定研究，選出高抗品種，采用雜交選育的方法，并在雜交素材的早代進(jìn)行攻毒選擇，育成了抵抗性相對(duì)較強(qiáng)的蠶品種限回、8212［12］，依此組配育成的家蠶夏秋品種皖夏二號(hào)于2002年通過安徽省桑蠶品種審定委員會(huì)審定(表1)。

表1 安徽省近30年審(認(rèn))定通過的家蠶品種

續(xù)表1

2.1.1 家蠶品種對(duì)BmCPV和BmNPV經(jīng)口感染抵抗性的測(cè)定 1981年安徽所對(duì)保育的春用、春秋兼用、夏秋用育種材料和保育品種，分5組進(jìn)行了測(cè)定。其方法如下:將各批蠶種同時(shí)催青，控制家蠶的收蟻和2齡餉食時(shí)間一致，2齡起蠶點(diǎn)數(shù)分區(qū)，分別飼喂噴有5級(jí)濃度梯度病毒多角體懸浮液的桑葉，讓各區(qū)家蠶飽食20～24 h后，隔毒除沙。對(duì)CPV抵抗性的測(cè)定于隔毒后正常飼養(yǎng)6～7 d，全部解剖或鏡檢組織，調(diào)查發(fā)病率［13］;對(duì)NPV抵抗性的測(cè)定于隔毒后正常飼養(yǎng)至3齡起蠶調(diào)查發(fā)病率［14］。根據(jù)各濃度下發(fā)病率的概率值和病毒多角體濃度的對(duì)數(shù)值，以最小二乘法分別求得各品種的回歸方程，進(jìn)而計(jì)算LogIC50及其標(biāo)準(zhǔn)誤，并進(jìn)行抗病力的差異顯著性比較。

2.1.2 抗病選拔系統(tǒng)主要經(jīng)濟(jì)性狀配合力的研究

在家蠶雜交育種工作中，正確選擇親本和盡早辯明組合的優(yōu)劣至關(guān)重要。大量的育種實(shí)踐證明，親本各性狀的表現(xiàn)不完全與雜交后代的表現(xiàn)有直接聯(lián)系。然而，數(shù)量遺傳學(xué)的研究表明，親本配合力是雜交育種中親本選配的重要依據(jù)［15］。因此，選育和鑒定具有高配合力的親本和組合，對(duì)家蠶雜交育種有著十分重要的意義。

以往家蠶配合力的測(cè)定大多采用頂交法測(cè)定一般配合力。這種測(cè)定方法，當(dāng)雜交種不純或與待測(cè)種親緣關(guān)系很近時(shí)，其結(jié)果很不可靠，而且無法鑒定其特殊配合力。為此，我們于1985年春以12個(gè)抗病選拔系統(tǒng)的親本材料(其中7個(gè)中系品種為P1組親本，5個(gè)日系品種為P2組親本)，按5×7格子方形式雜交，得到正反雜交種一代各35個(gè)，同年早秋飼養(yǎng)，著重探討了全繭量、繭層量和繭層率3個(gè)主要經(jīng)濟(jì)性狀的配合力，并進(jìn)一步分析了它們的相關(guān)性。3個(gè)主要經(jīng)濟(jì)性狀不完全雙列雜交的數(shù)據(jù)資料經(jīng)方差分析表明，中、日系親本一般配合力方差及它們組合后的特殊配合力方差均達(dá)到極顯著水平［16］。

2.1.3 家蠶蛾區(qū)選擇中的綜合評(píng)判及其驗(yàn)證 蛾區(qū)選擇法是家蠶育種普遍采用的系統(tǒng)選育方法，一般在保持環(huán)境條件一致的情況下，直接根據(jù)蛾區(qū)各目標(biāo)性狀的表型值來比較蛾區(qū)的優(yōu)劣。然而，由于家蠶品種是多目標(biāo)選育，不同性狀間存在著復(fù)雜的相關(guān)關(guān)系，對(duì)于某一性狀的選擇，必然會(huì)對(duì)另一些性狀產(chǎn)生不同程度的影響，尤其是在目標(biāo)性狀間存在負(fù)相關(guān)時(shí)，要根據(jù)多性狀的表型值來準(zhǔn)確評(píng)判蛾區(qū)的優(yōu)劣，有時(shí)感到十分困難。我們于1987年春，以8212品種的12個(gè)蛾區(qū)的調(diào)查資料采用主成分分析法對(duì)蛾區(qū)的優(yōu)劣實(shí)行了綜合評(píng)判［17］;1988年春，又選用8212品種于1987年春留種入選的第6號(hào)蛾區(qū)后代共6個(gè)蛾區(qū)，另外選用7、8、12號(hào)蛾區(qū)后代各3個(gè)蛾區(qū)，共9個(gè)蛾區(qū)作為對(duì)照，飼養(yǎng)后考察了全齡經(jīng)過、5齡經(jīng)過、全繭量、繭層量、繭層率、幼蟲生命率、健蛹率、萬蠶收繭量和萬蠶繭層量等9個(gè)性狀，采用1987年同樣的分析方法，獲得15個(gè)蛾區(qū)的若干個(gè)主成分值，根據(jù)選育目標(biāo)對(duì)15個(gè)蛾區(qū)進(jìn)行綜合評(píng)判，決定取舍，評(píng)價(jià)原親本蛾區(qū)選擇的準(zhǔn)確性。

利用主成分分析法對(duì)家蠶蛾區(qū)選擇實(shí)行綜合評(píng)判，可以用較少的綜合指標(biāo)來代替原來較多的指標(biāo)，而這些少數(shù)綜合指標(biāo)既綜合反映了原來較多指標(biāo)的信息，互相之間又是無關(guān)的，況且主成分排列秩序井然，據(jù)此對(duì)蛾區(qū)優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)判十分方便，可大大提高綜合性狀的選擇效果。

近年來，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)利用抗性品種資源進(jìn)行家蠶抗病研究及家蠶抗病毒病基礎(chǔ)品種培育，研究BmNPV與宿主家蠶的互作機(jī)制，也進(jìn)一步充實(shí)了安徽省抗病育種研究的內(nèi)涵，育成的家蠶春用品種皖珠2號(hào)，于2015年通過安徽省桑蠶品種審定委員會(huì)審定(表1)。

2.2 利用低能氮離子(N+)進(jìn)行家蠶誘變育種

離子束是20世紀(jì)80年代國(guó)際上發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)，主要用于受控?zé)岷司圩?、金屬材料和半?dǎo)體等領(lǐng)域。1990年安徽所與中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所合作，開展了N+注入家蠶卵及雌蛹的誘變效應(yīng)研究，采用低能N+注入家蠶轉(zhuǎn)青卵及蛹，誘導(dǎo)發(fā)生多向突變，在變異家蠶群體中選擇有益突變，并以有益突變作為基礎(chǔ)素材育成了新的家蠶品種。

2.2.1 N+注入家蠶轉(zhuǎn)青卵的半致死劑量的確定

1990年5月用華合品種的轉(zhuǎn)青卵采用蛾區(qū)半分法，用30 keV、1×1015ions/cm2的N+分別進(jìn)行2、4、6、8次脈沖處理，處理卵與對(duì)照卵分別放置在培養(yǎng)皿內(nèi)，待其自然孵化后，調(diào)查死亡數(shù)，計(jì)算死亡率。從結(jié)果看出N+注入家蠶轉(zhuǎn)青卵隨著脈沖次數(shù)的遞增，家蠶轉(zhuǎn)青卵死亡率提高，30 keV、1×1015ions/cm2、6次脈沖處理接近家蠶轉(zhuǎn)青卵的半致死劑量［18］。

2.2.2 N+注入家蠶蛹后蛹皮的電鏡觀察 1991年秋蠶期選取發(fā)蛾前2 d的華大雌蛹，采用30 keV、4× 1015ions/cm2劑量的N+注入蠶蛹腹部，處理后將其與未經(jīng)處理的華大正常雌蛹一并送安徽醫(yī)科大學(xué)電鏡室，分別對(duì)蠶蛹內(nèi)表皮進(jìn)行了固定處理，由安徽醫(yī)科大學(xué)電鏡室拍攝掃描電鏡照片。結(jié)果表明:在處理后的蠶蛹的內(nèi)表皮照片上，清晰分布著無數(shù)近似圓形的凸起，界面明顯，直徑2～4 μm，密度很大，每平方毫米30 000多個(gè)。這無疑是N+穿透蛹皮活體進(jìn)入蛹體內(nèi)部，受損細(xì)胞滲出的胞液凝聚在N+穿透的洞口所致，在未經(jīng)處理的蛹皮上則沒有凸起［18］。

2.2.3 N+注入家蠶轉(zhuǎn)青卵誘變育種實(shí)踐 1992年秋，采用30 keV、2×1015ions/cm2的N+處理家蠶明珠品種的轉(zhuǎn)青卵［19］。M1代孵化極度不齊，實(shí)用孵化率僅31%～40%;生存?zhèn)€體發(fā)育大小不齊，并發(fā)現(xiàn)1條一半有普斑一半無斑紋的嵌合體;上蔟采繭后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，經(jīng)30 keV、2×1015ions/cm2的N+處理的家蠶品種的全繭量、繭層量、繭層率差異很大，我們?cè)谶x擇繭形大、繭形勻整的基礎(chǔ)上，經(jīng)個(gè)體稱量，選全繭量、繭層量、繭層率高的個(gè)體留種。

1993年春，自交M2代孵化率上升到85.0%～91.9%，小蠶發(fā)生率僅為3.9%～5.4%，發(fā)育較為正常。其中明珠品種經(jīng)N+處理區(qū)平均每粒繭的繭層量達(dá)0.45 g，繭層率高達(dá)27.55%，與對(duì)照種相比，除5齡經(jīng)過稍長(zhǎng)外，全繭量、繭層量、繭層率均有較大幅度的提高，個(gè)體選擇的成績(jī)更好。M1～M5代混合育，為促使經(jīng)誘變產(chǎn)生不良基因充分暴露以便淘汰，防止有益突變基因在加代中失落，選擇中選繭形一致，全繭量、繭層量、繭層率高，繭色白，縮皺細(xì)，繭殼厚薄均勻的個(gè)體，經(jīng)稱量后留種;M6～M9代單蛾育，采用蛾區(qū)綜合評(píng)判，選擇發(fā)育齊一、小蠶發(fā)生率低、壯蠶蠶體大小均勻、上蔟齊一、雙宮繭率低、繭形勻整、蟲蛹統(tǒng)一生命率高的蛾區(qū)，采用異蛾區(qū)交配留種，以提高幼蟲生命率及加快基因純合速度。M10～M14代進(jìn)行混合育，個(gè)體選擇，育成家蠶新品種992。992與春用中系灰黑蛾品種991組配育成了一代雜交種991×992［8］，并于2004年3月通過安徽省桑蠶品種審定委員會(huì)的認(rèn)定(表1)。

2.3 家蠶斑紋限性品種快速選育技術(shù)

安徽所自1985年春開始進(jìn)行了斑紋限性品種遺傳規(guī)律的研究，總結(jié)出連續(xù)回交育種方法，成功地育成了春用高絲量中系斑紋限性家蠶品種九·華×春·早［20］，1996年5月通過安徽省桑蠶品種審定委員會(huì)的審定(表1)，并實(shí)現(xiàn)了成果有償轉(zhuǎn)讓。斑紋限性品種雌蠶為普斑蠶，雄蠶為素蠶，蠶種場(chǎng)可在蠶的4、5齡期，利用中系斑紋限性的表型性狀，根據(jù)斑紋準(zhǔn)確鑒別雌、雄，并分別飼養(yǎng)，有效地降低了蠶種繁育過程中雌、雄鑒別的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)，提高了蠶種質(zhì)量和雜交率，降低了生產(chǎn)成本［21］，受到蠶種場(chǎng)的歡迎;同時(shí)絲廠可直接將農(nóng)村雌、雄繭分別繅絲來提高絲質(zhì)。

2.3.1 中系斑紋限性品種回交選育法 培育中系限性品種，用限性品種P1為母本，另一中系品種P2作父本(輪回親本)。雜交F1，一半普斑蠶，一半素蠶。普斑蠶為雌(♀)，素蠶為雄(♂)，基因型分別為ZW·⌒+pp/p、ZZ p/p，淘汰♂，個(gè)體選擇♀與親本P2的♂回交為BC1。BC1依舊出現(xiàn)普斑蠶、素蠶各半，再淘汰♂，個(gè)體選擇♀，繼續(xù)與親本P2的♂回交，依此類推［22］。經(jīng)多代回交，該品種的基因型除導(dǎo)入的控制限性遺傳的W·⌒+p染色體外，其余基因基本是輪回親本P2的純合型，新的中系斑紋限性品種就被選育出來了。

2.3.2 日系斑紋限性品種回交選育法 日系品種一般為花蠶，斑紋限性品種♀也為花蠶，♂蠶為素蠶。如輪回親本選擇日系素蠶，那么回交方法如同限性中系品種選育法?，F(xiàn)有日系品種及生產(chǎn)中應(yīng)用的日系品種絕大多數(shù)為花蠶，所以選用花蠶作為輪回親本P2，2個(gè)親本雜交F1均為花蠶，F(xiàn)2分離，斑紋駁雜［23］。如何依據(jù)遺傳規(guī)律，正確掌握選擇及驗(yàn)證方法是日系斑紋限性品種選育的關(guān)鍵。

3 家蠶品種資源的引進(jìn)利用研究

引進(jìn)國(guó)內(nèi)外家蠶品種資源，能極大地豐富家蠶基因庫(kù)。在掌握其生物學(xué)性狀和經(jīng)濟(jì)性狀的基礎(chǔ)上，采用建立異地品系、系統(tǒng)選拔、抗逆性選拔及縮短齡期等方法［24］，對(duì)引進(jìn)的品種資源進(jìn)行改進(jìn)研究，從而提高抗性、增強(qiáng)體質(zhì)、縮短齡期、提高經(jīng)濟(jì)性狀和繁育系數(shù)，有利于組配育成適合市場(chǎng)需求各具特色的家蠶新品種，實(shí)現(xiàn)家蠶品種的多元化。安徽所與安徽省蠶桑服務(wù)站合作引進(jìn)組配育成的春用家蠶品種黃·山×平·湖［25］，與安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)合作培育成功的春用家蠶品種皖·珠×春·明分別于2002年和2007年通過安徽省桑蠶品種審定委員會(huì)的審定(表1)。

4 家蠶遺傳育種研究取得的主要成就

4.1 審(認(rèn))定通過的家蠶新品種

自20世紀(jì)80年代以來，經(jīng)過安徽省科研、教學(xué)和生產(chǎn)等部門的家蠶育種工作者的共同努力，先后育成家蠶新品種16對(duì)(表1)，并在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。其中春用品種九·華×春·早、681×682、黃·山×平·湖及夏秋用品種皖夏二號(hào)、517×518、皖廣三號(hào)等新品種被安徽省農(nóng)委列為主要推廣品種，進(jìn)一步優(yōu)化了安徽省蠶繭生產(chǎn)的用種布局，實(shí)現(xiàn)了品種多元化，有利于不同地區(qū)、不同季節(jié)和不同飼養(yǎng)技術(shù)水平的生產(chǎn)潛能的發(fā)揮，有利于更為合理高效地利用蠶區(qū)自然和人力資源，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，為安徽省蠶桑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了良種和技術(shù)支撐。

4.2 家蠶遺傳育種研究的獲獎(jiǎng)成果

通過安徽省有關(guān)科研、教學(xué)和生產(chǎn)單位科研人員的多年努力，在家蠶遺傳育種研究領(lǐng)域先后獲得安徽省科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，合肥市科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)(表2)。另外，有2項(xiàng)技術(shù)獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán):家蠶灰黑蛾二段連續(xù)回交育種法(ZL 02 1 12775.1)、家蠶一代雜交種繁育方法(ZL 02 1 12776.X)。

表2 安徽省近30年在家蠶遺傳育種領(lǐng)域取得的科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)成果

5 小結(jié)

安徽省科研、教學(xué)和生產(chǎn)等部門的家蠶育種工作者以家蠶品種主要經(jīng)濟(jì)性狀遺傳參數(shù)、一代雜交種預(yù)測(cè)模型等研究為基礎(chǔ)，開展家蠶抗病品種選育、限性品種的快速選育、離子束誘變家蠶育種及暗化型灰黑蛾家蠶品種選育應(yīng)用技術(shù)研究，先后成功選育(組配)家蠶新品種16對(duì)并通過審(認(rèn))定;獲得省級(jí)科技成果13項(xiàng)。將主成分分析法引入家蠶遺傳育種中，對(duì)家蠶蛾區(qū)選擇實(shí)行綜合評(píng)判并獲得成功;將離子束作為誘變?cè)醋⑷爰倚Q，在突變?nèi)后w中通過有效選擇，育成的品種實(shí)現(xiàn)了家蠶種質(zhì)創(chuàng)新;創(chuàng)立的“家蠶灰黑蛾二段連續(xù)回交育種法”和“家蠶一代雜交種繁育方法”，獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)，將家蠶暗化型基因用于一代雜交種繁育技術(shù)，可把雜交率提高到99%以上，實(shí)現(xiàn)了家蠶暗化型基因的生產(chǎn)應(yīng)用。

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S882

B

1007－0982(2016)04－0010－07

10.16839/j.cnki.zgcy.2016.04.003

2016－05－30;接受日期:2016－09－30

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(編號(hào) CARS－22);安徽省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(蠶桑中藥材)［編號(hào) 皖農(nóng)科(2016)84號(hào)］;安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(編號(hào)12C0602)。

第1作者信息:黃德輝(1964—)，男，安徽黃山，碩士，研究員。Tel:0551－62826576，E-mail:huangdehui1964@163.com