高温冲击对家蚕抗性相关性状的影响

秦凤++石凉++童晓琪++张彦++黄德辉

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.083

摘要：高温是影响家蚕生命活动的重要因素，直接影响家蚕体内保护酶系统中相关酶活及其经济性状的高低。对常温下家蚕经济性状进行分析，并研究高温冲击后家蚕血液中的保护酶（SOD、POD、CAT）活性。结果表明，常温下皖广三号的经济性状高于对照品种薪杭×白云，高温冲击后皖广三号的抗性相关性状均高于对照种。皖广三号体质强健、抗逆性强，对高温、多湿环境具有较好的适应性，是适于长江流域夏、秋季饲养的优良家蚕品种。

关键词：高温；家蚕；保护酶；皖广三号；抗性育种

中图分类号： S882.12文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）10-0293-02

收稿日期：2015-10-19

基金项目：安徽省农业科学院院长青年创新基金（编号：14B0637）；现代农业产业技术体系建设专项（编号：CARS-22）；安徽省长三角科技联合攻关项目（编号：1301c063013）；安徽省现代农业产业技术体系蚕桑专项（编号：皖农科[2011]6号）；安徽省农业科学院科技创新团队项目（编号：12C0602）。

作者简介：秦凤（1982—），女，安徽全椒人，硕士研究生，助理研究员，主要从事家蚕遗传育种研究。Tel：（0551）62826576；E-mail：melissaqin@163.com。

通信作者：黄德辉，研究员，主要从事家蚕遗传育种研究。E-mail：Huangdehui@163.com。家蚕既是茧丝产业的生物基础，又是鳞翅目昆虫研究的典型模式种类[1]，同时也是开发新一代生物反应器和新型昆虫产业的材料[2-3]。家蚕血液中存在很多酶，其中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）组成了生物体内的保护酶体系[4-5]。已有研究表明，这3种酶均与家蚕的免疫能力、抗逆性有关[6-7]。

为明确家蚕机体在高温、多湿等环境中的生理反应，调查高温饲育环境中家蚕的生命力和产茧量性状成绩，并对笔者所在研究所保育家蚕品种的SOD、CAT、POD活性进行研究。分析家蚕5龄幼虫血淋巴中3种酶在不同温度下的活力差异，及其与家蚕生命力和产茧量性状的相关性，通过测定5龄幼虫血淋巴中保护酶系统中酶的活力，从而选择抗性家蚕品种育种材料。

1材料与方法

1.1家蚕幼虫血淋巴样品制备

供试家蚕品种为皖广三号，对照品种为薪杭×白云，二化性，正常饲养至5龄起蚕。正常食桑1 d后，将上述品种各取100头，在温度为32 ℃及35 ℃、RH 95%的环境下饲养24、48、72 h，剪掉腹足，每个样品收集5头幼虫的血淋巴，每个品种取3个重复独立样品，收集幼虫血淋巴。从高温处理开始，每隔24 h记录家蚕的死亡头数。

1.2家蚕血液抗氧化酶活性测定

1.2.1酶液制备将家蚕血液加入预冷的0.1 mol/L磷酸缓冲液（pH值为7.0），在冰浴中匀浆，于4 ℃下10 000 g离心10 min，取上清液供酶活性测定用。

1.2.2酶活性测定酶活性测定均采用南京建成生物工程研究所生产的测定试剂盒。

SOD活性（U/mL）=[（D1 550 nm-D2 550 nm）/D1 550 nm]/50%×反应体系的稀释倍数×样本测试前的稀释倍数。式中，D1 550 nm为对照管的吸光值，D2 550 nm为测定管的吸光值。

CAT活力（U/mL）=（D1 405 nm-D2 405 nm）×271/（60×取样量）×样本测试前的稀释倍数。式中，D1 405 nm为对照管的吸光值，D2 405 nm为测定管的吸光值，271为斜率的倒数。

POD活力（U/mL）=（D2 420 nm-D1 420 nm）/（12×比色直径）×反应液总体积/样本量（mL）/反应时间×样本测试前的稀释倍数×1 000。式中，D1 550 nm为对照管的吸光值，D2 550 nm为测定管的吸光值，比色直径为1.0 cm，反应时间为30 min。

1.3家蚕幼虫生命力与茧层率调查

该项调查与血淋巴总SOD活力检测同时进行。上述各供试家蚕品种自4龄起蚕后进行分区，每区400头，在正常条件下饲养至上蔟结茧，并对每区的幼虫死亡率（幼虫期死亡头数/饲养总数×100%）、虫蛹率（活蛹数/饲养总数×100%）、茧层率（茧层量/全茧量×100%，分别为25头雄蚕和25头雌蚕的均值）进行统计调查。

2结果与分析

2.1高温冲击对家蚕血液中SOD活性的影响

不同高温胁迫下，试验品种皖广三号32、35 ℃（简称为WG32、WG35）及对照品种薪杭×白云32、35 ℃（简称为XH32、XH35）的变化幅度情况见表1。结果表明，在相同温度（32 ℃或35 ℃）胁迫下，试验品种和对照品种体内SOD的浓度基本相同，SOD活性随高温胁迫时间的延长表现为先降低、后升高。

2.2高温冲击对家蚕血液中CAT活性的影响

由表2可知，随着高温胁迫时间的延长，对高温抵抗力较弱的品种其CAT变化幅度较小，对高温抵抗力较强的品种其CAT变化幅度较大。32 ℃时，WG的CAT活性变化幅度大于2.3高温冲击对家蚕血液中POD活性的影响

由表3可知，32 ℃时，试验品种在3个时间段的POD活性均高于对照品种；35 ℃时，随着高温胁迫时间的延长，试验品种的POD活性先明显增加、后维持不变，而对照品种的POD活性先增加、后明显低于试验品种。72 h后，32、35 ℃下WG的POD活性均高于XH。

2.4高温冲击对家蚕生命率的影响

高温冲击对家蚕生命率的影响见表4。高温胁迫24 h后，32、35 ℃下皖广三号和薪杭×白云品种均无死蚕。高温胁迫48 h后，32 ℃下皖广三号和薪杭×白云均无死蚕，35 ℃下皖广三号、薪杭×白云的死蚕数分别为1、3条。高温胁迫72 h后，32 ℃下皖广三号、薪杭×白云的死蚕数分别为2、4条，35 ℃下皖广三号、薪杭×白云的死蚕数分别为3、7条。结果表明，皖广三号的死笼率低于薪杭×白云。

3结论与讨论

高温冲击对家蚕的生长发育有很大影响，可导致家蚕抗病能力和抗逆性下降，并直接造成经济损失。研究家蚕的抗高温机理，培育出强健好养的抗性品种是蚕桑产业的迫切需求。皖广三号是2014年12月通过安徽省家蚕品种审定的新品种。本研究结果表明，皖广三号体内保护酶系统的酶活性均高于对照品种薪杭×白云，且其饲养成绩、经济性状均优于对照品种。皖广三号体质强健，抗逆性强，对高温及多湿环境、粗放型饲养具有较好的适应性，是适于长江流域夏、秋季饲养的优良品种。

参考文献：

[1]庄兰芳. 家蚕转基因载体元件的结构优化及在基因功能分析中

的应用研究[J]. 杭州：浙江大学，2011.

[2]吴小锋，徐俊良，崔为正. 家蚕血液过氧化氢酶活力及其与蚕体抗逆性的关系[J]. 昆虫学报，1998，41（2）：124-129.

[3]陈萍，朱勇，鲁成. 家蚕血液过氧化氢酶遗传性及其与经济性状相关性研究[J]. 西南农业大学学报，1999，21（6）：263-265.

[4]韩益飞，徐世清，张爱萍，等. 高温对家蚕血液和肠液几种酶活性的影响[C]. 中国蚕学会第七次全国代表大会论文集，2003：117-119.

[5]柴连琴，宋敏，张丽. 高温诱导对家蚕血淋巴的影响[J]. 安徽农业科学，2009，35（19）：9000-9001，9008.

[6]郑茜，李庆荣，肖阳，等. 家蚕耐热机理研究进展[J]. 广东蚕业，2012，46（1）：40-43.

[7]袁燕萍，赵林川，魏广卫，等. 家蚕品种7532和大造在高温冲击下中肠抗氧化酶活性的变化[J]. 蚕业科学，2010，36（4）：692-696.