劉俊鳳 張浩仁 劉彬斌 張智勇 韓斌 胡春梅 杜周和
(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所,四川 南充 637000)
長(zhǎng)期蛹意指蛹期發(fā)育經(jīng)過比常規(guī)品種延長(zhǎng)1倍以上的家蠶品種。長(zhǎng)期蛹家蠶品種具有特殊利用價(jià)值:對(duì)傳統(tǒng)繭絲產(chǎn)業(yè)而言,長(zhǎng)期蛹品種可以推遲蠶蛹羽化時(shí)間,緩解鮮繭收烘壓力甚至不烘繭實(shí)現(xiàn)鮮繭繅絲[1,2];對(duì)基因工程產(chǎn)業(yè)而言,蛹期無需喂食,易于實(shí)現(xiàn)無菌操作,是實(shí)施生物工程操作的最佳時(shí)期,蛹期經(jīng)過長(zhǎng),反應(yīng)時(shí)間充足,有利于提高目標(biāo)生成物產(chǎn)量;對(duì)蠶業(yè)資源多元化開發(fā)而言,長(zhǎng)期蛹有利于新鮮蠶蛹的長(zhǎng)期供應(yīng)等等[3]。我國是世界蠶業(yè)發(fā)源地,野桑蠶(Bombyxmandarina)資源及其豐富,其中蘊(yùn)藏著許多寶貴的基因資源[4,長(zhǎng)期蛹就是其中重要一類[5]。將長(zhǎng)期蛹基因?qū)爰倚Q,可以創(chuàng)制出家蠶長(zhǎng)期蛹種質(zhì)資源新類型,豐富家蠶育種親本素材。
1.1供試材料
野桑蠶:四川南充野外捕捉。
家蠶:一代雜交種“871×872”、華系母種“東豐”,本所育種研究室保存。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1野蠶長(zhǎng)期蛹基因獲得與導(dǎo)入家蠶。收集捕捉到野桑蠶幼蟲23頭,蠶體開差較大(估計(jì)是孵化時(shí)間不同所致),體色暗色。室內(nèi)飼養(yǎng)過程中死亡8頭,15頭正常營繭,蠶繭較小,繭形紡錘狀,一端鈍圓,一端尖頭,繭色淡黃;其中有一粒雄蛹蛹期經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)48d(其全繭量1.01g,繭層量0.165g,繭層率16.34%),待其羽化后選擇蛹期發(fā)育經(jīng)過長(zhǎng)的個(gè)體與家蠶雜交將其長(zhǎng)期蛹基因?qū)爰倚Q。因所內(nèi)春蠶結(jié)束,無母種蠶蛾與其對(duì)交,選用農(nóng)村生產(chǎn)用一代雜種“871×872”雌與其對(duì)交[6],獲得攜帶長(zhǎng)期蛹基因的基礎(chǔ)材料(受精卵1圈),命名為“LPF”。
1.2.2家蠶長(zhǎng)期蛹性狀保持系建立?!癓PF”基礎(chǔ)材料自交,后代發(fā)生性狀分離,熟蠶單頭裝繭袋營繭,準(zhǔn)確記錄蛹期發(fā)育經(jīng)過,選擇蛹期發(fā)育經(jīng)過長(zhǎng)的雌雄個(gè)體留種,級(jí)進(jìn)對(duì)交制種(蛹期經(jīng)過最長(zhǎng)的雌和蛹期經(jīng)過最長(zhǎng)的雄交配,蛹期經(jīng)過次長(zhǎng)的雌和蛹期經(jīng)過次長(zhǎng)的雄交配,余類推)。以后各代均如此自交選擇留種,直至長(zhǎng)期蛹性狀基本穩(wěn)定。
1.2.3家蠶長(zhǎng)期蛹基礎(chǔ)材料改良。為盡快獲得遺傳穩(wěn)定的長(zhǎng)期蛹材料,早期世代主要對(duì)蛹期經(jīng)過性狀嚴(yán)加選擇,所得材料蛹期經(jīng)過長(zhǎng),但健康性和經(jīng)濟(jì)性狀相對(duì)較差。為改善其實(shí)用性狀,選用健康性和經(jīng)濟(jì)性狀較好的家蠶為回交親本與其雜交,在保證蛹期經(jīng)過較長(zhǎng)的前提下選擇健康性和經(jīng)濟(jì)性較好的個(gè)體留種。多代回交,重點(diǎn)選擇長(zhǎng)期蛹性狀,同時(shí)兼顧健康性和經(jīng)濟(jì)性選擇,直至得到長(zhǎng)期蛹性狀遺傳穩(wěn)定、健康性和經(jīng)濟(jì)性狀也較好的長(zhǎng)期蛹種質(zhì)資源新材料。
2.1野蠶基因?qū)倚Q蛹期發(fā)育經(jīng)過的影響
將LPF催青飼養(yǎng),一齡和二齡起蠶逸散性很強(qiáng),三齡后逸散性減弱,幼蟲暗色斑,全齡經(jīng)過17天;結(jié)繭168粒,黃繭,繭形紡錘狀,平均全繭量0.869g,繭層量0.156g,繭層率17.95%。選擇蛹期經(jīng)過長(zhǎng)(32天以上)的雌雄蛹對(duì)交制得“LPF”一代雜交種5圈(“LPF-1”)。
將“LPF-1”5圈蠶種混合收蟻為一區(qū)飼育,幼蟲體色斑紋分化,出現(xiàn)暗色蠶、白蠶和普斑蠶;繭色也分化出黃色、淡黃色、淡綠色和白色四種;蛹期經(jīng)過長(zhǎng)短不一,且多數(shù)個(gè)體蛹期經(jīng)過較短,長(zhǎng)期蛹個(gè)體極少。參考繭形繭質(zhì)等指標(biāo),選擇幼蟲暗色斑紋、繭色淡黃、蛹期31天的雌蛾一只和幼蟲白蠶、繭色淡綠、蛹期31天的雄蛾1只對(duì)交,制得“LPF-2”蠶種1圈。
飼養(yǎng)“LPF-2”,幼蟲期有暗色斑蠶、白蠶、普斑蠶;幼蟲各齡期和蛹期病死蠶(蛹)多,僅剩2頭雄蛹正常羽化,其中一頭蛹期經(jīng)過31天,另一頭僅13天(淘汰)。
2.2家蠶長(zhǎng)期蛹育種素材的創(chuàng)制
將健康性和經(jīng)濟(jì)性狀較優(yōu)的華系家蠶母種“東豐”雌與“LPF-2”長(zhǎng)期蛹個(gè)體雄雜交,以改善后代的經(jīng)濟(jì)性狀和健康性,得到“野華”基礎(chǔ)材料?!耙叭A”基礎(chǔ)材料自交進(jìn)行系統(tǒng)選擇,分離得到“野華1”、“野華2”、“野華3”、“野華4”和“野華5”5個(gè)長(zhǎng)期蛹基礎(chǔ)育種素材。
圖1 野華各材料選育系譜圖
注:“♀3×♂3 +♀7×♂7”表示第3號(hào)雌蛾與第3號(hào)雄蛾相交、第7號(hào)雌蛾與第7號(hào)雄蛾相交,兩個(gè)卵圈混合收蟻為一個(gè)飼育區(qū),余類推。
表1 野華各代幼蟲-繭-蛹特征
注:蛹期經(jīng)過指留種入選個(gè)體必須達(dá)到的最短蛹期發(fā)育經(jīng)過。
3.1優(yōu)良品種選育推廣是提高蠶繭產(chǎn)量和質(zhì)量最直接、最有效的手段。然而,骨干育種親本數(shù)量太少、親本間親緣關(guān)系太近已成為當(dāng)前制約我國突破性新蠶品種育成的瓶頸;主要依靠從國外引進(jìn)使用的路線已經(jīng)行不通,發(fā)掘和創(chuàng)制新型種質(zhì)資源已成為我國蠶業(yè)發(fā)展的緊迫課題。創(chuàng)新種質(zhì)資源,培育適合不同用途的家蠶特色新品種,不僅可以開拓蠶業(yè)應(yīng)用新領(lǐng)域,拓展行業(yè)發(fā)展空間,而且可以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效,獲取高額附加值,大幅提高蠶業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
3.2習(xí)慣性認(rèn)為野蠶長(zhǎng)期生活在野外惡劣環(huán)境條件下,通常具有較強(qiáng)的抗病、抗逆力,家蠶導(dǎo)入野蠶血緣后其健康性一定會(huì)大幅提高,其實(shí)不然。家蠶經(jīng)過幾千年的人工選擇馴化,其實(shí)用經(jīng)濟(jì)性狀和抗性都已達(dá)到相當(dāng)高水平,且表現(xiàn)出優(yōu)良的群體抗性。野蠶具有豐富的多樣性,對(duì)復(fù)雜野生環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制也表現(xiàn)出多樣性[7,8],其中也應(yīng)當(dāng)存在對(duì)病原因子和惡劣氣候因子具有直接抗性的個(gè)體。但人們隨機(jī)捕捉到的少數(shù)個(gè)體不一定剛好具有這種抗性基因,因此野蠶血緣改善家蠶抗性并非必然結(jié)果,這對(duì)家蠶抗性育種的技術(shù)設(shè)計(jì)也許可以提供有益參考。
3.3將野桑蠶長(zhǎng)期蛹基因雜交導(dǎo)入家蠶,經(jīng)過分離選擇和系統(tǒng)選育得到幼蟲具有斑紋限性特征、蛹期經(jīng)過長(zhǎng)、健康性和經(jīng)濟(jì)性狀較好的育種素材5個(gè),豐富了家蠶育種的親本選擇。創(chuàng)制的5個(gè)新材料特色鮮明,蛹期經(jīng)過長(zhǎng)、健康性和經(jīng)濟(jì)性較好、具有幼蟲斑紋限性特征,應(yīng)當(dāng)具有較大應(yīng)用價(jià)值,但其在育種應(yīng)用中的配合力需要進(jìn)一步測(cè)定。
3.4本研究中應(yīng)用“LPF-2”雄蛾與日系母本二交技術(shù),采用相似的選育過程還創(chuàng)制出3個(gè)日系長(zhǎng)期蛹素材,限于本文篇幅,將另文報(bào)道。