王 欣 沈兴家
(1江苏省蚕种所,江苏无锡 214151; 2江苏科技大学生物技术学院,江苏省蚕桑生物学与生物技术重点实验室,江苏镇江 212018;3中国农业科学院蚕业研究所,农业部蚕桑遗传改良重点实验室,江苏镇江 212018)
特殊蚕品种培育现状及审定指标探讨
王 欣1沈兴家2,3
(1江苏省蚕种所,江苏无锡 214151;2江苏科技大学生物技术学院,江苏省蚕桑生物学与生物技术重点实验室,江苏镇江 212018;3中国农业科学院蚕业研究所,农业部蚕桑遗传改良重点实验室,江苏镇江 212018)
随着经济和社会的不断发展,蚕丝业对蚕品种的需求趋向多元化,特殊蚕品种应运而生。但是,目前尚未见特殊蚕品种审定的研究报道。概述了目前我国特殊蚕品种培育应用现状,包括抗性蚕品种、雄蚕品种、三眠蚕品种、粗纤度蚕品种、彩色茧蚕品种等;提出了特殊蚕品种的鉴定方法,各类特殊蚕品种的审定指标,以期为开展特殊蚕品种的鉴定审定提供借鉴。
家蚕;特殊品种;培育;推广;鉴定;审定;标准
优良的蚕品种是支撑蚕丝业发展的基础,蚕品种选育是一个古老而永久的课题。据统计,中华人民共和国成立以来,我国育成推广的蚕品种杂交组合超过200对[1],参加全国鉴定并完成试验的就有近100对[2]。从我国近70年的蚕业发展历史可以看出,不同时期因科技条件、育种水平和市场需求不同,蚕品种的性状存在很大的差异[3-4]。随着经济和社会的不断发展,蚕丝业对蚕品种的需求趋向多元化,特殊性状、特殊用途蚕品种(以下简称特殊蚕品种)已经成为产业的迫切需要,并进入产业应用阶段[5-10]。为了适应产业对特殊蚕品种的需求,加快优良特殊蚕品种的选育和推广,促进蚕桑茧丝绸产业的稳定健康发展,急需制订特殊蚕品种的鉴定方法和审定标准。但是,目前鲜见特殊品种鉴定审定方面的研究报道。为此,我们根据目前我国特殊蚕品种培育和应用实际,提出以下建议,供同仁商榷。
中华人民共和国成立后,国家十分重视蚕丝业的恢复和发展,重视蚕品种的培育工作。1955年农业部在镇江市召开了首次全国蚕桑选种与良种繁育会议,并制定了全国家蚕选种工作方案和品种保育、选育及鉴定等工作细则[11]。经过几代家蚕育种工作者的努力,我国的蚕品种培育水平不断提高,尤其在夏秋用蚕品种培育方面取得了长足的进步,达到甚至超越了国际先进水平。在特殊蚕品种培育方面,也取得了辉煌的成就。
1.1 耐氟化物蚕品种
20世纪80年代后期开始,乡镇企业快速发展,带来了环境污染的问题,江浙地区氟化物污染较严重,蚕桑产业受到不同程度的影响。为此,我国家蚕育种家根据生产需要,采用自然环境胁迫和人工添食NaF相结合的方法,创造性地育成了对氟化物具有高度耐受性的蚕品种秋丰×白玉、华峰×雪松等,解决了氟化物污染蚕区的养蚕安全问题[9-10],为氟化物污染蚕区蚕桑生产的稳定做出了极大的贡献。秋丰×白玉至今仍是浙江省的主推蚕品种。
1.2 雄蚕品种
1972年苏联科学家STRUNNIKOV利用辐射诱变技术等制作了世界著名的家蚕平衡致死系统[6]。1996年我国引进该系统,经过20年的研究和转育,培育出多对实用化雄蚕品种[12-13],并在浙江省淳安县、四川省绵阳市等地推广应用[6]。雄蚕品种表现出强健好养、饲料效率高、出丝率高、缫折低、丝质优的特点,受到蚕农和丝厂的欢迎,但其一代杂交种繁育成本比普通品种高。
1.3 抗BmNPV蚕品种
家蚕血液型脓病由核型多角体病毒(BmNPV)感染引起,是蚕业生产的主要病毒病,每年都会给蚕茧生产造成很大的损失。为此,蚕业科技工作者开展了大量的家蚕抗病育种研究,通过多年的努力在抗BmNPV家蚕品种培育上取得突破,育成了华康系列[5,14-15]、野三元[16]和桂蚕N2[17]等抗BmNPV蚕品种,通过审定并开始在生产上推广应用,受到广大蚕农的欢迎。与此同时,抗性品种对家蚕BmNPV抗性的分子机制研究也在不断深入[18-19],为抗病育种提供了理论指导。
1.4 三眠蚕品种
家蚕按照其幼虫期就眠次数,分为三眠蚕、四眠蚕和五眠蚕,生产上用的蚕品种一般为四眠蚕品种。三眠蚕品种一般发育经过短,丝量少,茧丝纤度细,茧丝纤度偏差小,适宜于纺织超薄型织物。我国先后育成853白×543B[8]、芊春×知日[20]、三·龙×汇·源[21]、粤蚕细纤1号[22]等三眠蚕品种,并在生产上中试或批量生产。
1.5 粗纤度蚕品种
日本于1991年育成粗纤度蚕品种日509·日510×中509·中510,其茧丝纤度4.75 dtex,解舒丝长790 m[23]。我国的粗纤度蚕品种培育先后列入国家“九五”和“十五”科技攻关项目,并育成了新苗×明日和C华×JD等品种。新苗×明日实验室鉴定,茧丝纤度5.217 dtex,解舒丝长870 m[24];C华×JD实验室鉴定,茧丝纤度4.5 dtex,解舒丝长800 m[23]。粗纤度蚕品种的生丝和织物具有粗犷厚实、抗皱性强、缩水率小的特点,适合制作服装面料,但目前粗纤度蚕品种几乎没有推广应用。
1.6 其它特殊蚕品种
天然彩色茧蚕品种的蚕茧具有天然色彩,为人们所喜爱。按其颜色分为黄红茧系和绿茧系2大类。黄红茧系的茧丝颜色来自桑叶中的类胡萝卜素(β-胡萝卜素、新生β-胡萝卜素)和叶黄素类色素(叶黄素、蒲公英黄质、紫黄质、次黄嘌呤黄质),绿茧系的茧丝色素主要来自黄酮类色素[25]。近年来,彩色茧蚕品种[26-28]已达到实用品种水平,并开始在生产上批量应用。
20世纪90年代,我国育成了首个荧光判性蚕品种荧光×春玉[29],在荧光灯下,该品种的雌蚕茧为白荧光、雄蚕茧为黄荧光,并于2000年通过全国农作物品种审定委员会审定。进入21世纪后,又育成了1对荧光判性蚕品种荧苏×荧晓[30],在荧光灯下,该品种的雌蚕茧为紫荧光、雄蚕茧为黄荧光。
此外,还有人工饲料摄食性蚕品种、灰蛾蚕品种、无鳞毛蚕品种等。斑纹限性品种,一般不作为特殊品种。
2.1 鉴定方法
虽然国家蚕品种审定标准和各省(区、市)审定标准存在差异,但考核的主要性状基本相同,包括4龄起蚕虫蛹率、万蚕收茧量、洁净、解舒率或解舒丝长、鲜毛茧出丝率、茧层率、茧丝长等[31]。目前国家和各省(区、市)尚未有系统的特殊蚕品种鉴定方法,如全国农作物品种审定委员会先后审定通过的耐氟蚕品种华峰×雪松和荧光判性蚕品种荧光×春玉[32],以及四川省于2011年审定通过的抗BmNVP蚕品种华康1号[14],都是采用在常规鉴定的基础上对特殊蚕品种的特殊性状进行验证。因此,对于特殊蚕品种,可以在常规鉴定的基础上,增加对特殊性状的鉴定或验证试验。
2.2 审定指标
2.2.1 审定指标确定的原则 依特殊蚕品种的类别,分别确定审定指标。由于不同的特殊蚕品种具有不同的特殊性状,其鉴定方法和审定指标也要根据特殊蚕品种的类型分别设置。目前,宜分别设立抗性蚕品种、雄蚕品种、三眠蚕/细纤度蚕品种、粗纤度蚕品种、彩色茧蚕品种和人工饲料蚕品种等的审定指标。
2.2.2 审定指标及其确定的依据 (1)抗性蚕品种。包括对各种蚕病、氟化物、逆境条件(高温、多湿等)具有突出的抗性或耐受性的蚕品种。抗性蚕品种,首先应参加常规鉴定试验,鉴定成绩应达到常规品种的合格指标;第二要对品种的抗性性状进行专门的鉴定,抗性性状应在统计学意义上显著优于常规品种。若干年后,生产上有推广量较大的抗性品种时,抗性鉴定试验应以同类抗性品种为对照,参试品种的抗性应达到或优于对照品种。
(2)雄蚕品种。雄蚕相对于雌蚕而言,具有饲料效率高、出丝率高、丝质优等特点。但是,雄蚕品种的杂交种生产成本高,全茧量较小。从报道的雄蚕品种[12-13]分析,作为雄蚕品种其雄蚕率应达到98.0%以上,万蚕收茧量应不低于常规对照品种的85.0%,其它各项指标均应达到或超过常规品种的合格指标。
(3)三眠蚕/细纤度蚕品种。三眠蚕/细纤度蚕品种幼虫经过短,食桑少,蚕茧产量低。应在参加常规品种鉴定试验的同时,调查其眠性的稳定性,要求三眠率≥98.0%。对三眠蚕品种芊春×知日[20]、三·龙×汇·源[21]、粤蚕细纤1号[22]和853白×543B[8]等的实验室鉴定成绩(表1)分析表明,这些品种的茧丝纤度小于2.20 dtex;当以常规品种为对照时,全茧量、万蚕收茧量约为对照品种的86.0%~91.0%,因此其指标定为≥对照品种的85.0%;当以三眠蚕品种为对照时,全茧量、万蚕收茧量达到对照品种的水平,其它性状指标达到常规品种的合格指标。
表1 几对三眠蚕品种的实验室鉴定成绩
蚕品种鉴定季节幼虫期经过/d∶h全茧量/g茧层率/%万蚕收茧量/kg茧丝长/m茧丝纤度/dtex芊春×知日菁松×皓月(ck)春季21∶201.4523.0711162.1624∶092.0324.2912752.98三·龙×汇·源两广二号(ck)夏季19∶051.5521.2315.1011641.9419∶201.7921.1717.3810202.53粤蚕细纤1号两广二号(ck)夏季19∶051.5120.939641.8920∶101.6520.678572.59853白×543BSG×54A(ck)秋季21∶111.4422.9114.2311941.9821∶141.4022.1414.0011581.99
表中数据根据文献[8,20-22]整理。ck为对照;表2相同。
(4)粗纤度蚕品种。粗纤度蚕品种全茧量大,茧丝纤度粗,产量高。当以常规品种为对照时,全茧量和万蚕收茧量等指标应超过常规对照品种;茧丝纤度显著超过常规对照品种,达到4.5 dtex以上;洁净达到92.0分以上,达到缫制4 A级生丝的要求(GB/T 1797—2008《生丝》[33]);解舒丝长达到800 m以上。
(5)彩色茧蚕品种。彩色茧蚕品种根据遗传特点可以分为2类:一类是利用60Co-γ射线照射后,将黄血基因Y片段易位到W染色体上制成的限性茧色品种,雌蚕(WYZ)黄血黄茧、雄蚕(ZZ)白血白茧[34]。由于雌蚕W染色体携带过剩片段,对雌蚕的生命力有不良影响。但是,经过多年的选择培育,从目前培育的蜀·黄×川·白等[35-36]蚕品种看,这一影响已经很小。另一类是天然彩色茧品种,主要是黄茧品种,通过杂交育种和纯系选择培育而成[25-28]。从文献[26-28]报道的数据(表2)看,以常规品种为对照时,彩色茧品种虫蛹率、解舒率、洁净应该不低于对照品种的95.0%;其它性状指标应达到常规品种的指标。
表2 几对彩色茧蚕品种的实验室鉴定成绩
蚕品种鉴定季节4龄起蚕虫蛹率/%全茧量/g茧层率/%万蚕收茧量/kg茧丝长/m解舒率/%洁净/分彩茧1号菁松×皓月(ck)春季98.731.8621.5118.50110792.8091.0097.381.7424.1616.50122484.0092.00彩茧1号菁松×皓月(ck)秋季97.221.6320.8616.9097385.1093.0093.301.5523.2215.30107980.2094.00蜀黄1号菁松×皓月(ck)春季98.282.1023.4520.3088379.1591.2591.182.0623.9619.71103077.1595.47蜀黄1号夏芳×秋白(ck)秋季97.911.9123.3118.69108477.4591.5793.541.9523.5619.18128270.3392.63金丝1号871×872(ck)3年春季平均97.991.9921.2616.35982#68.36#94.25#97.082.1625.2119.341047#68.49#95.00#金丝1号871×872(ck)3年秋季平均96.391.8720.9616.05963#68.35#94.25#94.052.0924.3218.291052#70.43#94.40#
表中数据根据文献[26-28]整理。#—农村试验成绩。
(6)人工饲料蚕品种。不同的家蚕品种对人工饲料的摄食性存在较大的差异,尤其在日系和中系之间差异明显。我国从20世纪80年代开始研究家蚕人工饲料,目前在小蚕人工饲料配方、加工工艺、饲养技术等方面已经基本成熟[37],人工饲料摄食性好的蚕品种选育取得较大的进展,达到了实用化水平[38-41]。人工饲料蚕品种,首先应鉴定其对人工饲料的摄食性,采用含10.0%桑叶粉的人工饲料进行饲养[41],收蚁36 h疏毛率≥95.0%、2龄起蚕率≥92.0%、3龄起蚕率≥90.0%。同时,应按照常规品种的审定指标进行鉴定,鉴定成绩达到常规品种的合格指标。
综上所述,目前耐氟化物蚕品种、抗BmNPV蚕品种、三眠蚕/细纤度品种、粗纤度蚕品种、彩色茧蚕品种和人工饲料蚕品种等已经成熟,可以开展相关鉴定。但特殊蚕品种要达到实用化的水平,必须符合下列基本要求。
首先,遗传性状稳定,且无明显的性状缺陷。特殊蚕品种的这一要求与普通蚕品种一样,也是作为新品种参加鉴定的必要条件。例如耐氟化物蚕品种、抗BmNPV蚕品种,一方面其抗性性状应该相对稳定遗传,另一方面在品种保存过程中需要给予适当的选择压力——添毒试验,以保持品种的抗性[17]。
其次,特殊性状明显,且符合市场需要。抗性品种,其抗性应优于常规品种,统计学分析达到显著或极显著水平,其他特殊品种应具有常规品种不具备的特性;同时,其特殊性状应该对蚕桑生产具有某种利用价值,可以提高产业经济效益或生态效益,符合市场的需要。
第三,产量和茧丝性状达到实用化水平。培育特殊蚕品种的目的在于产业应用,因此对特殊蚕品种不仅要进行特殊性状的鉴定,还应进行常规鉴定试验,证明其经济性状达到实用化水平,能为广大蚕农、企业等所接受。
对不同类型的特殊蚕品种,鉴定方法和审定指标的侧重点应有所差别。目前,可以按照“常规品种审定指标+特殊性状鉴定结果”进行审定,逐步建立特殊品种审定标准。
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2017-06-16;接受日期:2017-07-14
江苏省自然科学基金面上项目(编号 BK20151322);江苏省高校自然科学研究重大项目(编号 15KJA180001)。
信息:王欣(1984—),女,河北唐山,博士,农艺师。 Tel:0510-83216837,E-mail:wang7xin23@yeah.net
信息:沈兴家(1963—),男,浙江嵊州,博士,研究员。 Tel:0511-85616543,E-mail:shenxjsri@163.com
S882.2
C
1007-0982(2017)03-0063-05