CN101427667B

CN101427667B - 一种幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛家蚕品种的选育方法

Info

Publication number: CN101427667B
Application number: CN2008101952548A
Authority: CN
Inventors: 徐安英; 李木旺; 侯成香; 孙平江; 张月华; 钱荷英; 郭锡杰
Original assignee: Jiangsu University of Science and Technology
Current assignee: Jiangsu University of Science and Technology
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2028-10-31
Also published as: CN101427667A

Abstract

本发明公开了一种幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛家蚕品种的选育方法，该方法以菁松、皓月为轮回亲本，T6为耐氟优质目标性状供体亲本，基因突变品系U13为无鳞毛基因供体。用轮回亲本与U13杂交得杂交1代再与T6杂交，获得的子代与轮回亲本连续回交，每一世代在饲养过程中进行个体选择，选择的个体用分子标记选择其基因型，再自交纯合6代，选育出2个幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛的家蚕品种“JsFnlw”和“HyFnlw”，该品种体质强健，幼虫全龄耐氟100mg/kg以上，耐氟性能比生产用品种菁松、皓月高出50％，成虫翅无鳞毛，制种过程中产生的微尘比普通家蚕品种减少50％，其经济性状达到生产用品种水平。

Description

一种幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛家蚕品种的选育方法

技术领域

本发明涉及一种幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛家蚕品种的选育方法，更具体地说，是涉及一种分子标记辅助选择法选育幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛家蚕品种的育种方法。

技术背景

养蚕缫丝在我国已经有五千多年的历史，是我国最具特色的传统优势产业之一，也是我国能够主导国际市场的少数产品之一，目前，我国的蚕茧和生丝产量均居世界第一，分别占世界总产量的75％左右。

蚕丝业不仅对增加农民收入和扩大劳动就业方面具有重要的作用，而且蚕的食物一桑树在环境保护、退耕还林等方面也具有重要的作用和意义，因此，许多地区在生态保护和退耕还林中，把发展蚕桑业作为首选和重点项目。

家蚕新品种选育是蚕丝业科技进步的基础和核心之一，在新中国成立后，我国的家蚕品种选育取得了巨大的成就，在全国范围内先后进行了4-5次蚕品种的更新换代，极大地促进了蚕丝业的发展。然而，随着我国经济的快速发展，劳动力成本也随之增加，环境污染尤其是氟化物污染严重危害蚕业生产，选育经济性状优良，抗性强的家蚕品种已经是迫在眉睫，也是稳定蚕丝业的重要举措之一。

随着分子标记技术的发展，本课题组利用自行筛选的家蚕耐主基因Def(白会钗等，蚕业科学，2008，34：191-196)和无鳞毛基因nlw的SSR分子标记，及其他研究人员公布的与nlw紧密连锁的STS位点，进行了分子标记辅助选择家蚕耐氟且成虫无鳞毛的新品种筛选工作，为稳定氟污染地区的蚕业生产及保障蚕种制造从业者的身体健康，减少病源传播与扩散等奠定物质基础。到目前为止，还没有该类型分子标记用于家蚕辅助育种，加速育种进程的报道。

发明内容

技术问题：本发明的目的是为了解决分子标记用于家蚕辅助育种选择的技术问题，提供一种采用分子标记辅助选择法选育幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛的家蚕品种的育种方法。

技术方案：为了实现上述目标，本发明的一种幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛家蚕品种的选育方法，其技术方案包括如下步骤：

(1)用全国推广量最大的菁松为轮回亲本，基因突变品系U13无鳞毛优质目标性状供体亲本进行杂交，得杂交1代；再用杂交1代与耐氟优质目标性状供体亲本T6杂交，获得杂交2代，之后用轮回亲本与杂交2代连续回交，获得回交6代；对每一世代在饲育过程中进行农艺性状选择，留种个体采用分子标记选择其基因型，获得遗传背景与菁松相同，幼虫耐氟100mg/kg且成虫翅无鳞毛的目标材料JsFnlw；

(2)用全国推广量最大的皓月为轮回亲本，基因突变品系U13无鳞毛优质目标性状供体亲本进行杂交，得杂交1代；再用杂交1代与耐氟优质目标性状供体亲本T6杂交，获得杂交2代，之后用轮回亲本与杂交2代连续回交，获得回交6代；对每一世代在饲育过程中进行农艺性状选择，留种个体采用分子标记选择其基因型，获得遗传背景与皓月相同，幼虫耐氟100mg/kg且成虫翅无鳞毛的目标材料HyFnlw；

(3)将目标材料JsFnlw与目标材料HyFnlw进行杂交，获得杂交1代，即为幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛家蚕品种。

上述步骤(1)所述的JsFnlw为中国系统；

上述步骤(2)所述的HyFnlw为日本系统；

上述步骤(3)所述的幼虫耐氟为全龄耐氟100mg/kg；所述成虫翅无鳞毛为成虫翅没有鳞毛或鳞毛很少。

有益效果：本发明所提供的一种幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛家蚕品种的选育方法与传统的杂交回交育种技术相比具有如下优点：

传统的杂交育种技术存在工作量大，选择可靠性差，特别是对于耐氟性选育必须累代添食氟化物的方法来保证目标性状不丢失，而无鳞毛性状为隐性单基因，必须用F₁杂交后才能从F₂代中筛选目标性状，选育周期长，劳动量大，而本发明通过分子标记辅助选择轮回亲本的遗传背景和供体亲本的目标性状，可在3-4年内快速高效培育出高产、优质、幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛的家蚕新品系。

本发明方法育成的品种“JsFnlw”；

主要特征为，中系二化性四眠品种，幼虫为素斑，蚕体粗壮，食桑旺盛，发育整齐，老熟齐涌，体质强健，全龄耐氟100mg/kg(桑叶含氟量)，成虫翅透明无鳞毛或很少鳞毛。催青经过10日，幼虫期经过23-24天，蛹期经过14-15天，茧形椭圆，茧色洁白，缩皱中等，全茧量1.8-2.0g，茧层率23％左右，茧丝长1250米左右，解舒好。羽化集中，雄蛾活泼、交配性能好，雌蛾产卵性能良好，单蛾卵数500-600粒，与HyFnlw对交需推迟2日开始饲养。

育成的品种“HyFnlw”；

主要特征为，日系二化性四眠品种，幼虫为普斑，蚕体粗壮，食桑旺盛，发育整齐，老熟较齐，体质强健，全龄耐氟100mg/kg(桑叶含氟量)，成虫翅透明无鳞毛或很少鳞毛。催青经过10日，幼虫期经过24-25天，蛹期经过15-16天，茧形束腰，茧色洁白，缩皱中等，全茧量1.8-2.0g，茧层率23％左右，茧丝长1200米左右，解舒好。羽化集中，雄蛾活泼、交配性能好，雌蛾产卵性能良好，单蛾卵数500-600粒，与JsFnlw对交需提前2日开始饲养。

具体实施方式

一、对采用材料的说明

已有的研究结果表明，家蚕成虫翅无鳞毛性状由隐性单基因nlw控制，只有在基因纯合情况下才能表现成虫翅无鳞毛性状(张志芳，秦俭.蚕蛾透明翅的研究.蚕业科学，1991，17(3)：186-187.)；家蚕对氟化物的耐受性由显性主效基因Def控制(耐氟阈值为200mg/kg)(林昌麟，糜懿殿，姚勤，等.家蚕耐氟显性主效基因的发现，蚕业科学，1997，23(4)：237-239)，只要该基因存在，无论是杂合型还是纯合型，都表现出对氟化物的耐受性。

(一)、家蚕无鳞毛突变体亲本U13(公知公用，张志芳，秦俭.蚕蛾透明翅的研究.蚕业科学，1991，17(3)：186-187；http://www.cnsilkworm.com/Html/Main.asp，品系名为U13)

1、来源：中国农业科学院蚕业研究所收集保存的家蚕品种，并通过国家经济昆虫资源平台对外共享。

2、主要特征特性：中国系统、一化性三眠品种，幼虫素斑，蚕体细小，发育整齐，体质强，老熟齐涌，多营上层茧。催青经过10日，幼虫期经过16日左右，蛹期经过12日左右，茧形小椭圆，茧色白，缩皱细，全茧量0.6g左右，茧层率10％左右，茧丝长250米左右，解舒良好，羽化集中，单蛾产卵粒数320粒左右，成虫翅无鳞毛。

(二)、家蚕耐氟亲本品种T6(公知公用，见参考文献：林昌麟，糜懿殿，姚勤，等.家蚕耐氟显性主效基因的发现，蚕业科学，1997，23(4)：237-239)，

1、来源：中国农业科学院收集保存的家蚕品种，并对外合作共享。

2、主要特征特性：日本系统二化性四眠品种，幼虫普斑，蚕体细长，食桑快，发育整齐，体质强，老熟齐涌，多营上层茧。催青经过10日，幼虫期经过26天左右小时，蛹期经过15-16天，茧形长筒浅束，茧色白，缩皱中等，全茧量1.6-1.8g，茧层率24％左右，羽化集中，单蛾产卵粒数500粒左右，高度耐氟(阈值200mg/kg)。

(三)、轮回亲本菁松、皓月

菁松×皓月是我国使用最为广泛的一对家蚕杂交组合，它的产量高、丝质优、体质强健，成虫翅膀鳞毛正常密布，耐氟能力差。

二、具体实施步骤：

(1)、用菁松为轮回亲本，U13为无鳞毛基因供体，T6为耐氟主效基因供体，用菁松与U13进行杂交后，得其F1再与T6杂交，即(菁松×U13)×T6，之后用菁松连续回交，饲育过程中对品种的农艺性状进行综合筛选，采用分子标记对目标性状进行筛选，获得遗传背景与菁松相同，幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛的JsFnlw。

(2)用皓月为轮回亲本，U13为无鳞毛基因供体，T6为耐氟主效基因供体，用皓月与U13进行杂交后，得其F1再与T6杂交，即(皓月×U13)×T6，之后用皓月连续回交，饲育过程中对品种的农艺性状进行综合筛选，采用分子标记对目标性状进行筛选，获得遗传背景与皓月相同，幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛的HyFnlw。

(3)用JsFnlw与HyFnlw进行杂交，获得杂交1代，即为幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛的家蚕品种。

三、对无鳞毛基因及耐氟主基因的PCR检测

提取待检测的家蚕蛾的基因组DNA，取20-50ng作模板，用与nlw基因连锁的SSR标记引物S1303(公众公用，见参考文献：Miao Xue-Xia等，Simplesequence repeat-based consensus linkage map of Bombyx mori.Proceedings of theNational Academy of Sciences USA.2005，102(45)：16303-16308.)及STS标记Cash2p(公知公用，见参考文献：周庆祥，家蚕无鳞片翅突变体scaleless产生机理的研究.中国农业科学院研究生院博士论文，2007年6月)；用与Def基因连锁的SSR标记引物S1214和S121201进行扩增(2对引物均为公知公用，见文献白会钗等，利用SSR标记对家蚕耐氟基因进行连锁定位分析蚕业科学，2008，34：191-196)。

S1303引物序列：

左端引物序列：5`-GCATCCCCACTATCGTCAACT-3`

右端引物序列：5-TCCGTTCAGGCTTATCGTCAGTA-3`

Cash2p引物序列：

左端引物序列：5`-GTATAACAACTTTGGATTAATTGG-3`

右端引物序列：5-GATTGGACTCAGTATATTCG-3`

S121201引物序列：

左端引物序列：5`-AGTTCTTGCTTGTTTCCGTTCT-3`

右端引物序列：5-CGCCGTATGTATTTATTCCTCA-3`

S1214引物序列：

左端引物序列：5`-AATGGATGCGTGCCAGTTTG-3`

右端引物序列：5-CGTTAGTTGCTCTACGCTTTTGG-3`

PCR反应程序按照2篇文献的程序：95℃变性3min，63℃退火40s，72℃延伸1min；16个Touchdown循环，94℃、45s，退火温度依次递减0.5℃直到56℃40s，72℃ 1min；94℃ 40s，56℃ 40s，72℃ 1min，24个循环；72℃10min。PCR产物用eGene的HAD-GT12全自动毛细管核酸分析系统检测。

回交过程中选择的个体PCR产物经HAD-GT12全自动毛细管核酸分析系统检测为2条带的，为杂合型，证明该个体携带目标基因，可以使用，淘汰与轮回亲本一致带型的个体；

回交后自交的个体，经检测为与U13(检测无鳞毛基因)或T6(检测耐氟基因)一致的纯合型(一条带)，表明该个体携带的目标基因已经纯合，可以使用，淘汰带型与轮回亲本相同及杂合型(2条带)的个体。

Claims

1.一种家蚕幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛品种的选育方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛家蚕品种的选育方法，其特征在于：步骤(1)所述的JsFnlw为中国系统。

3.根据权利要求1所述的一种幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛家蚕品种的选育方法，其特征在于：步骤(2)所述的HyFnlw为日本系统。

4.根据权利要求1所述的一种幼虫耐氟且成虫翅无鳞毛家蚕品种的选育方法，其特征在于：步骤(3)所述的耐氟为幼虫耐氟100mg/kg；成虫翅无鳞毛为成虫翅没有鳞毛或鳞毛很少。