CN101336623A - 快速纯合家蚕与野蚕远缘杂交后代性状选育天然彩色蚕茧新品系的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种快速选育彩色蚕茧的新品系的方法，具体是一种利用多表型特殊性状标记基因表达的选择，加快家蚕与野蚕远缘杂交后代性状的纯合选育天然彩色蚕茧新品系的方法；利用野桑蚕与家蚕的远缘杂交后代卵色、幼虫斑纹、幼虫血色、蛾体色、茧丝颜色等多个明显形态性状特征基因在同一世代不同发育阶段表达的特点，以早熟好养、抗病性强、产量高、饲料效率高、纤度细、彩色茧丝为目标构建远缘杂交彩茧品系群体，连续多年进行多表型标记性状辅助选择和经济性状定向选择遗传改良，使得蚕远缘杂交各系统性状纯合稳定，同时使需要的蚕实用性状得到充分的重组和聚合，获得天然彩色蚕茧的新品系。

Description

快速纯合家蚕与野蚕远缘杂交后代性状选育天然彩色蚕茧新品系的方法

技术领域

本发明属于一种快速选育彩色蚕茧的新品系的方法，具体是一种利用多表型特殊性状标记基因表达的选择，加快家蚕与野蚕远缘杂交后代性状的纯合选育天然彩色蚕茧新品系方法。

背景技术

中国是蚕丝的发源地，也是全世界最大的蚕丝生产国，蚕丝是天然纤维中的珍贵品种。蚕品种的选育目标集中在优质、高产、和抗性强等经济性状方面的提高与突破。蚕品种进步也主要体现在体质、丝量与丝质三方面的提高。目前我国现行蚕品种已经处于国际领先水平，可以说实用蚕品种在丝量、丝质与体质的平衡点已经达到极限状态，要有更大的突破比较困难。

现行蚕品种生产白色茧丝，而天然彩色织物是蚕丝中的高档的绿色环保和保健织物。添加化学染料和色素生产彩色织物含有对人体有害物质且容易造成环境污染，天然彩色茧丝的生产应该说是纺织领域的一场“绿色革命”。天然彩色蚕丝的原料茧的大量生产，根本的办法是通过品种的选育和生产推广应用。

国内外对天然彩色蚕丝的研究已成为蚕业科技研究的热门课题，力图从基因工程方法、色素添加方法、土种生产及其改良方法等寻求突破，研究结果或技术不成熟、或经济效益低下、或产生环境问题等等，尚不具备广泛应用推广的程度。

野蚕含有许多未开发利用的特殊基因，种质资源开发利用很有潜力。野桑蚕与家蚕的交配，为种间杂交，对育种有利的一面是从分离群体中选择特异性优良性状，创造丰富的选择材料；不利的一面是丰富的有益性状会在长期的分离中逐代消失。蚕远缘杂交后代稳定性差，分离剧烈，分离的范围大，类型多，时间长，开发利用需要使远缘杂交后代表现的优异性状基因快速稳定纯合，使杂种优势充分表现。远缘杂交技术研究在我国启动于二十世纪五十年代，主要在植物领域，在动物方面的研究尚未见报道。远缘杂交难度大，其主要原因是：不同物种生物学上的亲和性很差，彼此杂交极为困难；杂种生活力弱，杂种后代不育或可育低；杂种后代性状分离大，选育时间长，不易稳定。

蚕是经济性状昆虫，一般远缘杂交分离更加疯狂，纯合代数需要时间更长，品种选育难度更大；新的实用品种尚未见报道，优异性状基因快速稳定纯合是蚕远缘杂交品种育成及其利用的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种家蚕与野蚕远缘杂交快速纯合选育天然彩色蚕茧新品系的方法，利用野桑蚕与家蚕的远缘杂交后代卵色、幼虫斑纹、幼虫血色、蛾体色、茧丝颜色等多个明显形态性状特征基因在同一世代不同发育阶段表达的特点，以早熟好养、抗病性强、产量高、饲料效率高、纤度细、彩色茧丝为目标构建远缘杂交彩茧品系群体，连续多年进行多表型标记性状辅助选择和经济性状定向选择遗传改良，使得蚕远缘杂交各系统性状纯合稳定，同时使需要的品种的实用性状得到充分的重组和聚合，获得天然彩色蚕茧的新品系。

本发明的技术方案如下：

快速纯合家蚕与野蚕远缘杂交后代性状选育天然彩色蚕茧新品系方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、选择茧型较大的野桑蚕雌蛾与家蚕色茧品种雄蛾交配，选择后代一蛾区绿卵、浅黄绿卵壳色、深色皮斑、黄血、蛾体灰色、金黄色茧；

(2)、选择一蛾区F1代，采用特殊配合力测定，分别选择与经济性状好的日系蚕品种R3、R4、R5、R8交配充血，各交配区F2代起分离都较为严重；

(3)、多表型特殊性状标记基因表达及其辅助选择：

根据黄绿、浅黄、白茧等不同选育系的目标，在F2同一世代不同发育阶段的远缘杂交后代，根据卵色、蚕体斑纹、血色、茧色等多表型特殊性状标记基因表达进行严格选择，并定向选择经济性状好的个体和蛾区选择留种，进行系统选育，建立黄绿、浅黄、白茧等不同的选育系；

(4)、建立品系：

在黄绿、浅黄、白茧等各个不同的选育系中，分别交配采种，从次代起进行自交单蛾区饲育；根据选育品系的目标，黄绿茧系选育系卵期选择绿色卵区，幼虫期选择暗黑色皮斑、黄血，种茧期选择优良黄茧、灰黑色蛾体；浅黄茧系选育系卵期选择绿色卵区，幼虫期选择浅灰色皮斑、黄血，种茧期选择优良浅黄色茧、灰白色蛾体；白茧系选育系卵期选择灰色卵区，幼虫期选择浅灰色皮斑、白血，种茧期选择优良白色茧、灰白色蛾体；

(5)、定向选择

以各个选育系的同蛾区自交采种继代，经过5代的定向选择，建立黄绿、浅黄、白茧选育品系，各品系卵色、斑纹、血色、茧色基本纯化稳定。

为了使选育天然彩色茧蚕品种，本发明采用远缘杂交方法，利用多表型特殊性状标记基因表达辅助选择，加快远缘杂交后代性状纯合稳定，为加快优良天然彩色生产品种选育速度，减少远缘杂交后代性状分离造成的大量的人力、财力和物力，以获得综合性状好的天然彩色蚕丝的蚕稳定品系，培育成新品种或直接作为育种亲本材料，为丰富我国多样化、高附加值化蚕品种选育的遗传基础做出贡献。申请人已经获得类型丰富的远杂改良材料12份，其中获得高生产性能彩色茧丝材料3份，抗病毒病彩色茧丝材料2份，优质细纤度彩色茧丝材料2份，2个综合性状优良的稳定品系有望参加品比试验或作为育种亲本。远缘杂交品种与优良现行家蚕品种杂交的F1杂种优势明显，综合互补了野桑蚕与家蚕的优良性状，发育快、齐，抗逆性强，天然彩色茧丝鲜艳、产量高、质量优。

具体实施方式

方案与结构：

一、材料

1.1野桑蚕，安徽省蚕桑研究所桑园内野生，2000年捕捉室内饲养，混合饲育，蚕体型细长，灰色斑纹，茧型小、斑驳，茧色灰黑，多绪丝。选择发蛾期相同的雌雄蛾在密闭无光的大小适中的塑料框内交配，不拆对让其产卵，制种。

1.2家蚕，1997年日本引进二化性日系色茧“崎黄”品种，蚕体型细长，普斑，抗性较强，茧色金黄，纺锤型茧，茧型中等。

二、方法

1.1远缘杂交及其充血：

选择茧型较大的野桑蚕雌蛾与家蚕色茧品种雄蛾交配，后代一蛾区全部为绿卵、浅黄绿卵壳色、深色皮斑、黄血、蛾体灰色、金黄色茧。农艺性状证明F1代性状稳定，基本不发生分离。为进一步提高经济性状，采用特殊配合力测定，分别选择与经济性状好的日系品种R3、R4、R5、R8交配充血，但各交配区F2代起分离都较为严重。

1.2多表型特殊基因性状标记表达及其辅助选择：

根据选育黄绿、浅黄、白茧等不同品系的目标，自远缘杂交后代F2起，对同一世代不同发育阶段的蚕，根据卵色、蚕体斑纹、血色、茧色等多表型特殊性状标记基因表达进行严格选择，并定向选择经济性状好的个体和蛾区选择留种，开展系统选育，建立黄绿、浅黄、白茧等不同的选育系；

1.3建立品系：

首先在F2代混合育群体中进行个体选择茧色不同的个体，建立黄绿、浅黄、白茧3个选育系，分别交配采种。从次代起进行自交单蛾区饲育，根据选育系的特点，黄绿茧选育系卵期选择绿色卵区，幼虫期选择暗黑色皮斑、黄血，种茧期选择优良黄茧、灰黑色蛾体；浅黄茧选育系卵期选择绿色卵区，幼虫期选择浅灰色皮斑、黄血，种茧期选择优良浅黄色茧、灰白色蛾体；白茧选育系卵期选择灰色卵区，幼虫期选择浅灰色皮斑、白血，种茧期选择优良白色茧、灰白色蛾体。每代选择目标系特点的卵色、幼虫斑纹色、幼虫血色、蚕茧颜色，严格淘汰其他卵色、斑纹、血色，

1.4定向选择

以各个选育系的同蛾区自交采种继代，经过5代的定向选择，建立黄、绿、白茧选育品系，各品系卵色、斑纹、血色、茧色基本纯化稳定，实用发育性状，经济性状都得到了大幅度提高。远缘杂交F1杂种优势表现

三、结果与分析

3.1黄茧系的纯化选择结果：

表1黄绿茧系的纯化试验结果

由表数据可以看出，绿色卵、暗黑皮斑、黄血性状的黄绿茧系随着世代的增加，黄绿色茧蛾区占饲养蛾区的比例明显增加，饲养黄、绿茧系蛾区总群体中淡黄色茧、白茧等比例明显降低。

3.2淡黄茧系的纯化选择结果：

表2淡黄茧系的纯化试验效果

由表数据可以看出，随着世代的增加，绿卵、浅灰皮斑、黄血头数、黄血性状、蛾体灰白色的淡黄茧占饲养蛾区的比例明显增加，黄绿茧、白茧等比例明显降低。

3.3白茧系的纯化试验结果见表3

表1白色茧系的纯化选择试验结果

3.4纯化选择黄绿茧诸代及与育种材料Z3的F1代经济性状调查

表4纯化选择黄绿茧诸代及与育种材料Z3的F1代经济性状调查结果

黄绿茧系通过卵期绿色卵，幼虫期暗黑色皮斑、黄血，种茧期黄茧、成虫期灰黑色蛾体的选择，多表型标记性状纯化稳定，经济性状提高。分别与素蚕品种Z3杂交，正反交，后代蚕体均是暗黑色斑、茧色分布基本一致，均结黄绿茧占95％左右，各项经济指标大幅度提高，杂种优势明显。

以上实验结果表明，多表型特殊性状标记基因辅助选择，使得蚕远缘杂交系统分离快速稳定，为提高育种效率提供有效方法。远缘杂交F1杂种优势明显，综合性状优良、稳定，为选育优良生产品种奠定基础。在分离群体中，利用多表型特殊基因性状标记辅助选择的基础上构建优质群体茧丝彩色品系、抗病品系、细纤度品系等，并将组成的这些群体构建“远杂后代目标性状育种基因库”，从中培育蚕育种骨干亲本，将大大加快蚕种间杂交后代的生产利用步伐。

Claims (1)

1.快速纯合家蚕与野蚕远缘杂交后代性状选育天然彩色蚕茧新品系方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、选择茧型较大的野桑蚕雌蛾与家蚕色茧品种雄蛾交配，选择后代一蛾区绿卵、浅黄绿卵壳色、深色皮斑、黄血、蛾体灰色、金黄色茧；

(2)、选择一蛾区F1代，采用特殊配合力测定，分别选择与经济性状好的日系蚕品种R3、R4、R5、R8交配充血，各交配区F2代起分离都较为严重；

(3)、多表型特殊性状标记基因表达及其辅助选择：

根据黄绿、浅黄、白茧等不同选育系的目标，在F2同一世代不同发育阶段的远缘杂交后代，根据卵色、蚕体斑纹、血色、茧色等多表型特殊性状标记基因表达进行严格选择，并定向选择经济性状好的个体和蛾区选择留种，进行系统选育，建立黄绿、浅黄、白茧等不同的选育系；

(4)、建立品系：

在黄绿、浅黄、白茧等各个不同的选育系中，分别交配采种，从次代起进行自交单蛾区饲育；根据选育品系的目标，黄绿茧系选育系卵期选择绿色卵区，幼虫期选择暗黑色皮斑、黄血，种茧期选择优良黄茧、灰黑色蛾体；浅黄茧系选育系卵期选择绿色卵区，幼虫期选择浅灰色皮斑、黄血，种茧期选择优良浅黄色茧、灰白色蛾体；白茧系选育系卵期选择灰色卵区，幼虫期选择浅灰色皮斑、白血，种茧期选择优良白色茧、灰白色蛾体；

(5)、定向选择

以各个选育系的同蛾区自交采种继代，经过5代的定向选择，建立黄绿、浅黄、白茧选育品系，各品系卵色、斑纹、血色、茧色基本纯化稳定。