家蚕天然黄色茧新品种“金秋×初日”的选育

2017-12-08 06:06陈玉银黄世荣李晓童楼炯伟胡剑域
蚕桑通报 2017年3期
关键词:白玉家蚕金秋

陈玉银,黄世荣,李晓童,杜 鑫,楼炯伟,胡剑域

(1.浙江大学 动物科学学院,浙江 杭州 310058;2.永康市经济特产站,浙江 金华 321300;3.浙江省农业科学院 蚕桑研究所,浙江 杭州 310021)

家蚕天然黄色茧新品种“金秋×初日”的选育

陈玉银1,黄世荣2,李晓童1,杜 鑫3,楼炯伟2,胡剑域2

(1.浙江大学 动物科学学院,浙江 杭州 310058;2.永康市经济特产站,浙江 金华 321300;3.浙江省农业科学院 蚕桑研究所,浙江 杭州 310021)

采用目标基因导入、杂交、回交等育种手段,育成了家蚕天然黄色茧新品种“金秋×初日”。据2013、2014年两年浙江省5个蚕品种实验室鉴定,对照彩色茧蚕品种实验室鉴定项目与指标全部达到:色彩明显,耐水色牢度3~4级;四龄起蚕虫蛹率97.40%,比对照种高0.4个百分点;万蚕产茧量18.04kg,比对照种高2.44%;净度94.80分。据2015、2016年两年2个农村生产试验点鉴定结果平均成绩:张种产茧44.7kg,张种产值1620元,比对照种分别高6.1kg、227元;健蛹率95.72%,比对照高10.67%。据缫丝试样调查,一茧丝长1053 m、解舒丝长576 m、干茧出丝率36.14%、净度93分,与对照种比,分别长26 m、长12 m、低0.46个百分点、相同,达到彩色茧蚕品种生产鉴定各项指标的要求。

天然黄色茧;金秋;初日;杂交育种

随着世界新技术革命的加速引起社会生活的深刻变化,人们对服饰的要求越来越个性化、舒适化、高质化和环保化。因此,丝绸制品仍然会成为充满魅力和希望的产品。传统的蚕丝业强调原料茧必须洁白,缫丝或织绸后再进行染色,得到五彩缤纷的丝绸制品。但是,现代人崇尚回归自然,对环保意识的强化,政府各级领导对环保问题也非常重视,如果能生产天然的彩色蚕丝,不仅对人们的健康有益,而且可以避免印染工业对环境保护所造成的压力,是一种有广泛前景的环境友好产品,符合国家的产业可持续发展方针。因此,天然彩色茧也成为家蚕研究的热点之一,目前取得了一系列的成果,例如日本科学家Takashi Sakudoh等先后对家蚕黄血基因Y、黄茧基因C完成了定位克隆,并且揭示了黄红茧形成的基本机制[1];Jin Yuan-xiang等揭示了黄色茧家蚕蛋白质差异表达[2];张金卫等研究了天然彩色茧烘茧前后色素含量变化[3];丁农等测定了天然彩色蚕茧茧层中色素含量及抗氧化物活性物质等[4]。在天然彩色茧性状的遗传机理也从各个层次展开了研究[5]。

天然彩色茧色富含有类黄酮色素和类胡萝卜素色素等生物活性物质,具有更好的抗紫外线、抗氧化、抗菌等优良特性,除了彩色茧丝运用于传统的纺织工业,其在医疗、食品、化妆品等方面可以得到广泛的应用,具有广阔的开发和利用前景[6]。因此开展天然彩色茧家蚕实用品种的选育具有重要的现实意义。针对浙江省生产上主打品种为“秋丰×白玉”,本项目的育种目标为选育强健性、蚕茧产质量和茧丝性状与“秋丰×白玉”相仿,但具有天然金黄色茧色性状的新品种。

1 育种材料和方法

1.1 亲本来源

在天然彩色蚕茧的茧色形成机制和遗传机理的研究基础上,创制了家蚕天然黄色茧系列基础蚕品种。根据育种目标,引进了一个体质特别强健、耐高温和强抗病性并带有天然金黄色茧基因的遗传资源品种。在选用亲本时把秋丰作为中系杂交育种主要亲本,白玉作为日系主要亲本,这样也更有利于在品种育成时有较强的特殊配合力。

金秋:母本为杭花(浙江大学动物科学学院育成品种),父本为红茧基础蚕品种HMN(浙江大学动物科学学院育种材料),苏春、秋丰(中国农业科学院蚕业研究所育成品种)。

初日:母本为明珠(中国农业科学院蚕业研究所育成品种),父本为多化性黄茧N(国外引进),白玉(中国农业科学院蚕业研究所育成品种)。

1.2 选育方法

根据选育计划和目标,彩色茧实用品种的选育主要是采用目标基因导入、杂交、回交等育种手段。由于彩色茧性状是由许多基因控制的一系列生理生化过程的最终表现,后代的茧色分离很复杂,譬如用不同的红色茧基础品种杂交,后代的茧色分离表现可以相当的不同,其中的中系亲本材料中就有一个基础品种是从红色茧品种杂交分离后选育出金黄色的新品种。天然彩色茧基础品种材料的配制从2000年夏蚕开始,在形成系列基础品种后进行天然黄色茧蚕品种金秋、初日的选育。

1.3 选育经过

金秋:为中中杂交固定种,母本为“杭花”,父本为红茧基础蚕品种,第一代为红色茧,第二代分离后确定选择黄色茧系,并逐代固定黄色茧性状,导入黄色茧基因后用优质多丝量品种苏春进行充血,选育两代以后再用“秋丰”杂交和回交,然后针对育种目标对体质强健性、茧丝数量和质量性状进行选育固定。

初日:母本为多丝量品种明珠,父本为国外引进的多化性黄茧品种“N”,黄茧品种除金黄色茧性状特点外并具有特别强的抗病及抗高温能力。导入黄茧基因后用“白玉”进行杂交和回交,针对育种目标对体质强健性、茧丝数量和质量性状进行选育固定。

各选育材料的早期世代都为混合育,完成回交后的第4代以后开始蛾区育,由于控制有色茧颜色性状为显性基因且为多基因控制性状,颜色性状的固定和纯化需要较多的世代,而且在早期世代,蛾区间的差异很显著,所以在选择留种蛾区时,不仅要考虑蛾区的生命率表现、茧质量性状的综合表现,还要选择在茧色上比较一致的蛾区留种。至回交后的F12代品种性状稳定后于2008年春季和秋季分别在本实验室进行原种比较试验(见表1)。

2 鉴定成绩

“金秋×初日”先后在桐乡、永康、海宁、安吉等蚕区进行小批量试养,同时进行彩色茧丝质量、加工技术、产品研发的研究。2013~2014年参加省家蚕新品种实验室共同鉴定,2015年通过省家蚕新品种实验室共同鉴定,2015~2016年秋参加省级农村生产鉴定。

表1 2008年春季原种饲养成绩Table 1 Rearing results of parent varities in spring,2008

2.1 育成单位实验室比较试验

在2009年春期、2010年秋期在育种单位的实验室,分别进行了新品种杂交种的鉴定试验,成绩如表2所示。

由表2可见,总体而言,“金秋×初日”除茧色为金黄色外,其它性状与“秋丰×白玉”相仿。与“秋丰×白玉”相比:龄期经过稍短,体质强健性提高,全茧量稍高,但茧层率稍低,因此出丝率也稍低;茧丝长增加,纤度稍细。

2.2 浙江省实验室鉴定共同鉴定

2013年申请参加浙江省家蚕新品种实验室鉴定,经过五个鉴定点2013、2014连续两年的中秋蚕期实验室鉴定,成绩汇总见表3。据2年5个点的平均成绩:天然黄茧杂交种其虫蛹率97.40%,高于对照种“秋丰×白玉”0.4个百分点,万蚕产茧量较对照提高2.44%。经浙江省生态纺织品检测中心检验,“金秋×初日”的生丝色耐摩擦、耐汗渍及水洗色牢度都达到4-5级。与“秋丰×白玉”比较,发育经过稍短,虫蛹率稍高,万蚕产茧量增加,但由于茧层率稍低,出丝率也稍低,符合浙江省特殊用途家蚕新品种天然彩色茧新品种的审定标准。

2.3 浙江省家蚕新品种农村生产鉴定

“金秋×初日”于2015年秋季进入农村生产鉴定,按照特殊用途家蚕新品种审定要求,选定永康市和安吉县两个点,其中永康市30张安排在舟山镇外木坦村等2个试验户;安吉县2张分别安排在两个试验户。饲养成绩,见表4。由于2015年秋季的气候条件比较恶劣,农村饲养发病率较高,“金秋×初日”的强健性得到了充分的表现,特别是在永康市,“金秋×初日”基本没有发病,因此产量明显的高。由于2015年秋季“金秋×初日”的农村饲养成绩比对照“秋丰×白玉”好,其丝质检验结果除解舒率稍低外,茧丝长、解舒丝长都比对照高,见表5。2016年春季,分别在永康、安吉两个试验点进行。其中永康两户饲养18张,安吉两个农户各饲养1张,对照种为“秋丰×白玉”,饲养户反应“金秋×初日”蚕体大,发育整齐,强健好养,见表4。

表4 家蚕新品种“金秋×初日”省级农村生产试验成绩Table 4 Results of‘Jinqiu×Churi’reared in rural

3 品种性状

3.1 原种性状

金秋:中国系统,二化,四眠。越年卵青灰色,卵壳淡黄色。春制每蛾良卵为500粒以上,良卵率98%,孵化齐一,实用孵化率98%左右,蚁蚕黑褐色,有趋光性,克蚁头数约2200头。眠性较快、齐一。壮蚕粗壮,限性斑纹。食桑旺盛。熟蚕老熟齐涌。营茧快,多结上层茧,茧形短椭圆形且大而均匀。茧色金黄,缩皱中等。蛹体褐色,羽化早,发蛾齐,雄蛹活泼。蛾眼黑色,蛾体乳白色,交尾性能好,产附平整,良卵率高。体质强健,虫蛹统一生命率96.96%。茧质优,全茧量1.918 g,茧层量0.404 g,茧层率21.09%。

发育经过:催青期10 d,五龄经过7 d 8 h,全龄经过22 d 10 h,蛰中经过16 d。原蚕饲养技术要点:可参照秋丰。

初日:日本系统,二化,四眠。越年卵紫褐色,卵壳乳色。春制每蛾良卵为450粒左右,良卵率97%,孵化齐一,实用孵化率97%左右,蚁蚕较文静。克蚁头数约2160头,稚蚕黑褐色,行动活泼,眠性较快、齐一。壮蚕体色清白,素蚕,食桑旺,老熟较齐。茧浅束腰,金黄色,缩皱中等偏细。蛹体暗褐色,蛾眼黑色,蛾体乳白色,行动较文静,交尾性能好,产附良好,良卵率高。体质强健,虫蛹统一生命率94.93%,全茧量1.595 g,茧层量0.337 g,茧层率21.14%。

发育经过:催青期10 d,五龄经过7 d 10 h,全龄经过22 d 10 h,蛰中经过18 d。原蚕饲养技术要点:可参照白玉。

初日,应比对交种提早2 d出库。

3.2 杂交种性状

“金秋×初日”是一对二元杂交种,正交为限性斑纹,反交为素蚕。正交越年卵灰绿色,反交越年卵灰紫色,克卵粒数在1700粒左右。孵化齐一,实用孵化率98%左右,蚁蚕黑褐色,1~2龄有趋密性,蚕体中等,发育齐一,眠性快。食桑旺盛,体质强健,适合粗放省力化饲养。老熟齐涌,营茧快,双宫茧较多。茧型匀整,茧色金黄,其他茧丝质性状与“秋丰×白玉”相仿。

4 讨论

化学染料有很大一部分对人体有害或含有致癌物质。生产天然彩色织物可以避免化学染料对人体的危害,也可以避免印染造成的环境污染,是纺织领域的一场“绿色革命”。天然彩色蚕丝除蚕丝所具有的所有优点外,具有更强的紫外线吸收功能,特别是对容易诱发突变、导致皮肤癌的280 nm波长左右的紫外线(UV-B)有很好的遮蔽和吸收作用,对UV-B的透过率不足0.5%,UV-A和UV-C的透过率也不足2%。另外彩色蚕丝具有更好的抗菌能力,用黄色蚕丝布与棉花纱布及棉纱创伤膏胶布进行比较实验发现,对黄色葡萄球菌、MRSA、绿脓菌、大肠杆菌和枯草杆菌,黄色蚕丝无纺布可以使接种的细菌数量减少99.9%,而棉花纱布或棉纱创伤膏胶布则接种细菌后细菌数量不但没有减少,还会增加250倍。天然黄色茧蚕品种“金秋×初日”的育成无疑为天然彩色蚕丝的生产提供了品种基础,但有关制品的开发还有待进一步的研究。

[1]SAKUDOH T,IIZUKA T,NARUKAWA J,et al.A CD36-related transmembrane protein is coordinated with an in⁃tracellular lipid binding protein in selective carotenoid transport for cocoon colorat0in[J].The Journal of biologi⁃cal chemistry.2010,285(10):7739-7751.

[2]JIN Yuan-xiang,CHEN Yuyin,XU Meng-kui,et al.Stud⁃ies on middle silkgland proteins of cocoon color sex-lim⁃ited silkworm(Bombyx mori.L.) using two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis[J].Journal of biosci⁃ences.2004,29(1):45-49.

[3]张金卫,冯世民,李江涛,等.天然彩色茧烘茧前后色素含量变化的测定与比较[J].蚕桑通报,2013(2):25-28.

[4]丁农,张金卫,金瑞丰,等.天然彩色蚕茧茧层中色素含量及抗氧化物活性的测定[J].安徽农业科学,2015,43(11):139-141.

[5]鹿亚如,谭端,代方银.家蚕天然彩色茧遗传学研究进展[J].蚕学通讯,2014,34(3):16-19.

[6]白兴荣,付坚,廖鹏飞,等.从云南省地方黄茧品种B黄2克隆的类胡萝卜素结合蛋白基因的cDNA序列分析[J].蚕业科学,2010,36(4):687-691.

Breeding of Silkworm(Bombyx mori)Hybrid“Jinqiu × Churi”with Natural Yellow Cocoon Color

CHEN Yu-yin,HUANG Shi-rong,LI Xiao-tong,DU Xin,LOU Jiong-wei,HU Jian-yu
(1.College of Animal Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China;2.Yongkang Economic Specialty Station,Jinhua 321300 Zhejiang,China;3.Sericulture Research Institute,Zhejiang Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310021,China)

The new silkworm varieties Jinqiu and Churi was bred through the target gene introduction,crossing and backcrossing techniques.According to the combining identification of 5 silkworm rearing laboratories for two years of 2013 and 2014 in Zhejiang Province showed that performance of the hybrid"Jinqiu×Churi"was meet all the required indexes if compared with the control hybrid:bright color,color fastness to water reached level 3~4;larval-pupa rate was 97.40%,0.4 percentage points higher than the control;cocoon production of ten thousands silkworm was 18.04kg,2.44%higher than the control;neatness is 94.80.According to the farmers'testing rearing results of two different cities from years of 2015 and 2016,average performance showed:fresh cocoon production 44.7kg per box,cocoon value of 1620 yuan per box,which is 6.1kg higher and 227 yuan more than then control respectively;healthy pupa rate was 95.72%,10.67%higher than the control.According to the sample testing of cocoon reeling:cocoon filament length was 1053m,non-broken filament length was 576m,silk rate of dry cocoon was 36.14%,neatness was 93 points,they were 26m longer,12 m longer,0.46 points lower,and the same if compared with the control,respectively.All the characteristics meet the requirements of various indexes set for commercial production of color cocoon silkworm hybrid.

natural yellow color cocoon;Jinqiu;Churi;hybrid breeding

S882.2

A

0258-4069[2017]03-023-05

陈玉银(1962-),女,浙江东阳人,教授,博导,长期从事家蚕遗传育种工作。E-mail:chenyy@zju.edu.cn

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