张友洪,肖文福,邹邦兴,蒋亚明,周安莲,何明辉,卿圣环,肖金树
(四川省农业科学院 蚕业研究所,四川 南充 637000)
中国是家蚕的起源国、丝绸文明的创始国及蚕丝业的发源地,已具有5 000余年的悠久历史,保存有最丰富的家蚕基因资源,开辟了举世闻名的“丝绸之路”。2013年全国有桑园面积82.87万hm2,养蚕农户1 000万余户,生产蚕茧65万余t,茧、丝产量占世界总量的75%以上,是我国可以主导国际市场的少数几个特色优势产业之一[1]。但在促进蚕产业提质增效和转型升级过程中仍然面临育繁推一体化的品种研发体系不健全,突破性资源材料匮乏,蚕品种更新速度缓慢等问题,严重制约了我国蚕茧产质量和丝绸品质的快速提升。目前,我国家蚕种质资源的创新与利用研究面临特异性资源匮乏、材料创新滞后、优良资源材料深度挖掘不够和应用推广难度大等突出问题[2],严重制约了特优家蚕品种的选育和产业的高质量发展,国内各科研教学单位利用掌握的蚕品种资源创制新育种材料,先后育成了高品位茧丝蚕品种蜀绣×渝春[3],高品质茧丝蚕品种芳·绣×白·春[4],彩色茧蚕品种彩茧1号[5],抗BmNPV蚕品种华康2号[6],雄蚕品种夏华×平8[7],强健性蚕品种锦·绣×潇·湘[8]等优良品种。
由于蚕品种具有显著的地域适应性,四川属盆地性气候环境,四季气候变化明显,地区间气候差异显著,培育适宜不同季节、不同地区使用的蚕品种是四川蚕桑产业发展和全国优质蚕茧生产基地建设的需要。为此,“十三五”期间,四川省农业科学院蚕业研究所通过对保存的蚕品种资源材料的形态性状、经济性状、质量性状等分类评价,选择配合力好、茧丝质优、丝量多、抗逆性强等资源材料,采用杂交育种、系统分类、定向选择等育种手段育成家蚕新材料4个,组配成一代杂交家蚕品种君·兰×星·月(川蚕30号),2020年通过四川省家蚕品种审定委员会审定,适宜四川及长江中下游蚕区春季饲养。
根据育种目标和四川省春季气候条件,对保存的家蚕种质资源材料的经济性状特征和遗传表现等进行分类评价,分为强健性系统、三眠蚕系统、多丝量系统、高品质茧丝系统、高产卵量系统等。从众多材料中筛选出遗传性状稳定、茧丝质优良、茧层量高、繁育系数高、健康性好的基础材料作为育种亲本材料,采用杂交育种方法组配成16个杂交新材料进行选育。
正确的选择方法是家蚕品种育成的关键[9]。在杂交新材料育种的早期世代采用多蛾区混合育,以个体选择为主。幼虫期注意淘汰迟眠蚕、早起蚕和小蚕;茧期选茧形大小一致,缩皱中偏细,茧层厚且厚薄均匀,茧层量、茧层率在平均成绩以上的个体留种继代。在杂交材料育种的中期世代采用单蛾饲育,扩大饲养量,根据各蛾区的发育整齐度、虫蛹生命率、茧质等进行蛾区间的比较,选择留种蛾区,再从选留蛾区中进行区内个体选择,选择优良个体留种继代。在杂交材料育种的后期世代继续进行蛾区选择,并对各育种新材料建立2~3个不同品系,各品系间在健康性、茧层量、产卵量等经济性状上保持互补性差异,品系内选择性状表现一致的蛾区留种。
育种新材料茧丝量和茧质选择:控制全茧量在平均成绩的±0.1 g范围内,茧层量在平均成绩以上,提高新材料的茧丝量;健康性选择:前期世代采用秋季高温闷热环境饲养,后期世代采用同品系同蛾区交配与同品系异蛾区交配交替进行,提高和稳定新材料的生命力性状;产卵量选择:在各世代选留卵色一致,产附平整,卵量中等,不良卵少,孵化整齐的蛾区收蚁;丝质选择:采用个体活蛹缫丝方式,选留切断次数少、缧节数低的雌雄个体,实行“优×优”的原则,通过定性选择达到提高育成新材料的解舒丝长和洁净目的。
在育种新材料遗传性状稳定的后期世代,采用不完全双列杂交方法进行配合力测试,从众多的杂交育种新材料中筛选出遗传性状稳定、配合力好,在健康性、茧丝质优、茧层率等经济性状上各有特色的的育种新材料4个,分别为君、兰、星、月(表1),2013年组配成一代杂交种君·兰×星·月(川蚕30号)。
表1 川蚕30号亲本材料的主要经济性状
2013-2019年春季以四川省指定的多丝量蚕品种菁松×皓月为对照,对川蚕30号进行饲养鉴定。结果表明,川蚕30号表现出健康好养、眠起整齐、上蔟齐涌、产茧量高、产丝量高、解舒及洁净优良等性状,综合经济性状超过对照(菁松×皓月)。从表2看出,川蚕30号5龄经过与对照相当;四龄结茧率95.14%、虫蛹率94.44%,分别比对照品种高0.52和0.90百分点,健康性优于对照品种;全茧量2.19 g、茧层量0.515 g,分别比对照高4.58%和2.38%;茧型大小均一,匀整度好,万蚕收茧量21.21 kg、万蚕茧层量4.997 kg、万蚕产丝量4.085 kg,分别比对照高4.43%、2.23%和3.64%;茧丝长1 277 m、解舒丝长1 067 m,分别比对照高3.23%和2.84%;洁净94.87分,较对照高0.21分;鲜毛茧出丝率19.18%,与对照相当。
表2 川蚕30号的实验室饲养鉴定成绩(2013-2019年)
育成的新蚕品种既要求健康好养、产量高、质量优,又要求在不同的饲养年份、不同的饲养环境都能表现出产量、质量等性状稳定。因此对川蚕30号进行同地域不同年份、同年份不同地域饲养,并对其主要经济性状稳定性进行分析。为测试其遗传稳定性,对其受遗传性状影响较大的主要经济性状虫蛹生命率、全茧量、茧层率、万蚕收茧量、茧丝纤度、洁净等产量指标和质量指标进行经济性状稳定性分析。
缫丝成绩的变异系数(CV)作为性状稳定性指标,CV越小,遗传性状越稳定。从表3看出,川蚕30号7年饲养的虫蛹生命率、全茧量、茧层率、万蚕收茧量、茧丝纤度、洁净6项性状的变异系数在1.97%~4.82%,分别比对照品种菁松×皓月低1.83百分点、1.42百分点、0.22百分点、0.63百分点、0.02百分点和0.76百分点。表明川蚕30号主要经济性状稳定,在不同年份饲养均能高产稳产。
表3 川蚕30号同地域不同年份饲养的主要经济性状
2017年、2019年春季在四川省的南充、乐山、凉山、绵阳、阆中5个养蚕区域,用菁松×皓月为对照种,对川蚕30号进行不同地域的对比试验。结果(表4)表明,川蚕30号的虫蛹生命率、茧丝纤度的变异系数均小于种菁松×皓月(CK),分别低1.92百分点和 0.60百分点,说明该品种的健康性和茧丝纤度在不同地域饲养表现稳定;全茧量、茧层率、万蚕收茧量、洁净的变异系数略大于菁松×皓月(CK),分别高0.03百分点、0.50百分点、0.73个百分点和0.62百分点。说明,养蚕环境、气候条件、桑叶质量、操作技术对川蚕30号的全茧量、茧层率、万蚕收茧量、洁净的影响较大。川蚕30号和菁松×皓月的变异系数相差较小(均低于1百分点),表明川蚕30号的主要经济性状稳定,在不同地域饲养也能高产稳产。
表4 川蚕30号同年份不同地域饲养主要经济性状(2017、2019年春季)
川蚕30号是利用家蚕多丝量、健康性好和茧丝质优良的二化性材料作亲本,采用杂交育种技术,分别在选育的早期、中期、后期世代对个体、蛾区、系统3个水平上采用不同的选育技术进行了生命力、茧丝质的选择,使茧丝质性状与生命力性状在较高水平上达到了有机的统一。其健康性和产茧量均达到或超过对照成绩,是健康好养、产量高、茧丝质优的稳产型蚕品种。
川蚕30号在同地域不同年份饲养,其主要经济性状的稳定性优于对照种,在同年份不同地域饲养,其主要经济性状的稳定性除受遗传因素影响较大的生命力和茧丝纤度优于对照外,其余性状稳定性与对照相当。说明,在同地域不同年份饲养,养蚕环境、桑叶质量、操作技术一致的情况下,川蚕30号受外界环境的影响较小,加大了遗传性状在表现型中的占比;在同年份不同地域饲养,养蚕环境、桑叶质量、操作技术等均不一致,川蚕30号则受外界环境影响较大,尤其是不同地域的饲养人员对新蚕品种的特性不熟悉,加大了环境影响在表现型中的占比。
新蚕品种的选育是建立在强健性和高产性的基础上,二者相辅相成,在新蚕品种选育中必须同时兼顾二者的关系,使其在较高水平上达到平衡。特别是随着蚕桑产业向规模化经营转变,饲养规模越大风险越大,对蚕品种的生产稳定性要求将日益突出,要求既要在优良环境条件和饲养技术水平高的情况下获得丰产,又要在不良环境和饲养技术水平较低情况下获得较好的产量。