CN102405886B - 家蚕与野桑蚕杂交选育家蚕长期蛹新材料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家蚕与野桑蚕杂交选育家蚕长期蛹新材料的方法，按下列步骤进行，1、野桑蚕长期蛹基因导入家蚕，2、多种优良性状集成，3、建立品系，4、定向选择，本发明能培育具有特殊性状和特殊利用价值的新品种，开发蚕业新产品，拓展蚕业消费新领域，对蚕业资源进行深度开发、综合利用，延伸产业链条，获取高额附加值。

Description

家蚕与野桑蚕杂交选育家蚕长期蛹新材料的方法

技术领域

本发明属于特殊基因资源利用领域，具体是一种将野桑蚕长期蛹基因导入家蚕常规品种，快速在家蚕品种中固定、表达，选育家蚕长期蛹新品系的方法。

背景技术

中国是世界蚕业的发祥地和产业中心，蚕丝业是中华民族对人类的杰出贡献。家蚕是鳞翅目中最重要的一种经济昆虫。家蚕由野桑蚕驯化而来，长期的人工选择极大地提高了家蚕的某些经济性状，但同时造成了严重的基因漂移，丢失了许多重要的基因资源。我国幅员辽阔，气候多样，野桑蚕种类繁多，蕴含着宝贵的基因资源，对家蚕遗传育种、特殊性状基因库的建立与应用具有重要意义。

传统蚕业以栽桑养蚕、缫丝织绸为主，产品单一、比较效益低，不能满足人们多样化的消费需求，难以抵御社会经济收入多元化和其它行业高收益的冲击，同时宝贵的蚕业资源远未充分利用，巨大的潜在财富被白白浪费。现代蚕业以科技进步为基础，培育具有特殊性状和特殊利用价值的新品种，开发蚕业新产品，拓展蚕业消费新领域，对蚕业资源进行深度开发、综合利用，延伸产业链条，获取高额附加值。

通常由熟蚕抽丝作茧形成蚕蛹后，过12-15天形成蚕蛾，咬破蚕茧钻出茧壳外，那么这一颗茧子就算报废了，因此必须在12-15天内用烘茧的方法高温杀死蚕蛹，或者直接缫成丝，但这么短的时间内完成零星蚕茧的收集，运输、贮存、并在工厂内缫成丝是不可能的。但高温烘茧的同时，一方面造成蚕茧的解舒率下降，丝质变差，另一方面使宝贵的蚕蛹食品工业失去新鲜的原料。选育推广家蚕长期蛹品种，在茧丝生产中可以不烘炕蚕茧，直接进行鲜茧缫丝，既避免蚕茧收烘过程造成的解舒下降，丝质变差，又可以节省烘炕蚕茧的人力、物力和财力支出，同时节省煤、电消耗，节能减排。育成长期蛹品种，可以实现新鲜蚕蛹的周年长期供应，开发蚕蛹食品、药品、保健品和化妆品等，拓展蚕蛹新用途。在基础研究和基因工程领域，蚕蛹是重要的研究对象和工程载体，蛹期经过的延长对生命奥秘的探索和工程操作影响深远。因此，培育家蚕长期蛹新品种意义重大。

一些特殊类群野桑蚕中还保留着长期蛹基因拷贝，但农业生产中大量化肥、农药的使用以及栖息地的减少，野桑蚕的生存正受到严重威胁，一些宝贵的基因资源濒临灭绝，抢救性保护珍稀野桑蚕基因资源刻不容缓，将其导入家蚕基因组进行生物保护是重要手段之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种家蚕与野桑蚕远缘杂交，快速选育家蚕长期蛹新品系的方法。

本发明通过以下技术方案实现：

家蚕与野桑蚕杂交选育家蚕长期蛹新品系的方法，其特征在于包括以下步骤：

1、野桑蚕长期蛹基因导入家蚕：在曾发现蛹期经过较长的野桑蚕的野外环境中搜集野桑蚕，室内人工试养，选择蛹期经过较长的个体与家蚕交配，F1代发生分离，选择蛹期经过长的个体留种，

2、多种优良性状集成：将F1代中蛹期经过长的个体分别与经济性状好的中系家蚕品种6102F(素蚕、淡绿茧)和日系家蚕品种918A(普斑蚕、白茧)杂交，使F2代中同时聚合蛹期经过长、产茧量高、茧丝品质好、抗性强等多种优良性状基因，

3、建立品系：F2代同蛾区自交，F3代发生性状分离，中系中出现长期蛹和非长期蛹，淡黄色茧、淡绿色茧和白色茧，暗色斑蚕和素蚕等性状分化；日系中出现长期蛹和非长期蛹，淡黄色茧、淡绿色茧和白色茧等性状分化，幼虫全部为普通斑纹。根据选育目标分别建立“中系暗色斑淡绿茧长期蛹选育系”、“中系素蚕淡绿茧长期蛹选育系”、“日系普斑蚕淡绿茧长期蛹选育系”、“中系暗色斑淡黄茧长期蛹选育系”、“中系素蚕淡黄茧长期蛹选育系”、“日系普斑蚕淡黄茧长期蛹选育系”、“中系暗色斑白茧长期蛹选育系”、“中系素蚕白茧长期蛹选育系”、“日系普斑蚕白茧长期蛹选育系”9个品系，

4、定向选择：建立品系后，各品系均采取单蛾育、蛾区内自交繁种，按照各品系选育目标，幼虫期选择斑纹特征明显、蛹期选择蛹期经过30天以上、茧期选择茧色纯正的个体，在此基础上择优选择茧形纯正、茧形较大、茧层较厚的个体留种继代。如此连续多代选择，直到目标性状稳定遗传为止，建成“远缘杂交后代长期蛹育种素材基因库”，从中培育家蚕育种骨干亲本。

采用上述方案，选择综合性状优良的家蚕品种，将其分批出库催青，精心饲养，并施以恰当的冷藏保护，形成在不同日期羽化的蚕蛾群体。利用野桑蚕蛹期经过长的个体与同期羽化的家蚕蛾杂交，后代群体中选择蛹期经过长的个体进行雌雄交配，再在下一代群体中选择蛹期经过长的个体进行雌雄交配，如此反复，直到蛹期经过长这一性状固定在后代中，且不再分离，获得长期蛹新品系。在每一代的种茧选择中，首先考虑蛹期经过长这一性状，在此基础上同时考虑生命力强、茧形正、全茧量重、茧层厚等综合经济性状优良。与家蚕家交配时，同时选择日系品种和中系品种作亲本，以便以后配制中日一代杂交种。在分离世代，根据不同的蛹期经过、斑纹和茧色分化建立不同小系。经过多代定向选择培优，育成骨干亲本材料，从而实现了本发明的目的。

下面结合实施列及图示对本发明的技术方案作进一步说明。

附图说明

图1为家蚕与野桑蚕杂交选育家蚕长期蛹新材料的方法的路线图。

具体实施方式

(1)野桑蚕长期蛹基因导入家蚕

四川省蓬安县废弃桑园内搜集野桑蚕，在室内模拟野外环境饲养，花盆中扦插带叶桑枝，每2天更换一次，保持桑叶不凋萎，野桑蚕放在其上，外罩防虫网罩，防止鼠虫危害和野蚕逃逸。野桑蚕幼虫体型细长，体色煤灰色，不规则斑纹；茧较小，纺锤型，茧色黄色，茧层较薄；一头雄蛹，蛹期经过48天后羽化，蛾体黑灰色。野桑蚕蛹期经过长，羽化时无纯种家蚕与之交配，选用生产用种“871×872”雌蛾对交，单蛾蛋圈框罩，遮光，自然散对产卵；蚕卵室温下保护24-36小时，卵色转为赤豆色时入冷库低温保护。卵色固定时为淡黄绿色，卵量486粒/蛾，良卵率98％。

(2)多种优良目标基因聚合及品系建立

远缘杂交F1代幼虫均为暗色斑，纺锤型茧，茧黄色，雌蛾灰色，雄蛾黑灰色；蛹期经过性状发生分离。选择蛹期经过长的个体分别与经济性状好的中系家蚕品种6102F(素蚕、淡绿茧)及日系家蚕品种918A(普斑蚕、白茧)交配，聚合多种目标基因，改良F2代经济性状。F2代性状分化严重，出现长期蛹和短期蛹，淡黄色茧、淡绿色茧和白色茧，暗色斑蚕、普斑蚕和素蚕等多种类型。根据选育目标分别建立“中系暗色斑淡绿茧长期蛹选育系”、“中系素蚕淡绿茧长期蛹选育系”、“日系普斑蚕淡绿茧长期蛹选育系”、“中系暗色斑淡黄茧长期蛹选育系”、“中系素蚕淡黄茧长期蛹选育系”、“日系普斑蚕淡黄茧长期蛹选育系”、“中系暗色斑白茧长期蛹选育系”、“中系素蚕白茧长期蛹选育系”、“日系普斑蚕白茧长期蛹选育系”9个品系。自F2代起，对同一世代不同发育阶段的蚕，根据幼虫体色斑纹、茧色、蛹期经过等多种表型性状进行严格选择。上簇结茧时采用茧袋结茧法，一头熟蚕装入一个茧袋，茧袋上标明品种名称、上簇时间、蚕体斑纹等信息，逐一调查茧色、性别、羽化时间，严格选择蛹期经过长(≥30天)、斑纹和茧色符合品系标准的个体留种，建立多种优良性状集成、特征明显、类型丰富的家蚕长期蛹品系。

(3)定向选择，纯化选优

自F3代起，各选育系连续多代同蛾区自交采种，首先根据虫蛹生命率指标进行蛾区选择，选择生命力强的蛾区留种，在留种蛾区种进行个体选择，严格选择蛹期经过长(≥30天)，斑纹和茧色纯正、符合品系标准，且经济性状优良的个体留种继代，直到目标性状表现符合要求，遗传基本稳定为止，得到家蚕育种骨干亲本材料。

(4)选育结果

①中系暗色斑淡绿茧长期蛹选育系纯化试验结果

由表1可以看出，随着世代的增加，蛹期经过长的个体及暗色斑幼虫、淡绿色茧的比例明显增加。

表1中系暗色斑淡绿茧长期蛹选育系纯化试验结果

(注：表中数值为所有饲育区的平均数，下表同)

②中系素蚕淡绿茧长期蛹选育系纯化试验结果

由表2可以看出，随着世代的增加，蛹期经过长的个体及素蚕幼虫、淡绿色茧的比例明显增加。

表2中系素蚕淡绿茧长期蛹选育系纯化试验结果

③日系普斑蚕淡绿茧长期蛹选育系纯化试验结果

由表3可以看出，随着世代的增加，蛹期经过长的个体及普斑幼虫、淡绿色茧的比例明显增加。

表3日系普斑蚕淡绿茧长期蛹选育系纯化试验结果

④中系暗色斑淡黄茧长期蛹选育系纯化试验结果

由表4可以看出，随着世代的增加，蛹期经过长的个体及暗色斑幼虫、淡黄色茧的比例明显增加。

表4中系暗色斑淡黄茧长期蛹选育系纯化试验结果

⑤中系素蚕淡黄茧长期蛹选育系纯化试验结果

由表5可以看出，随着世代的增加，蛹期经过长的个体及素蚕幼虫、淡黄色茧的比例明显增加。

表5中系素蚕淡黄茧长期蛹选育系纯化试验结果

⑥日系普斑蚕淡黄茧长期蛹选育系纯化试验结果

由表6可以看出，随着世代的增加，蛹期经过长的个体及普斑幼虫、淡黄色茧的比例明显增加。

表6日系普斑蚕淡黄茧长期蛹选育系纯化试验结果

⑦中系暗色斑白茧长期蛹选育系纯化试验结果

由表7可以看出，随着世代的增加，蛹期经过长的个体及暗色斑幼虫、白茧的比例明显增加。

表7中系暗色斑白茧长期蛹选育系纯化试验结果

⑧中系素蚕白茧长期蛹选育系纯化试验结果

由表8可以看出，随着世代的增加，蛹期经过长的个体及素蚕幼虫、白茧的比例明显增加。

表8中系素蚕白茧长期蛹选育系纯化试验结果

⑨日系普斑蚕白茧长期蛹选育系纯化试验结果

由表9可以看出，随着世代的增加，蛹期经过长的个体及普斑幼虫、白茧的比例明显增加。

表9日系普斑蚕白茧长期蛹选育系纯化试验结果

其杂交选育过程由图1中看得更清楚。

人工介入关键技术：

A、野蚕具有较强的飞行能力、逃逸性和独居性，自然状态下很难和家蚕杂交，必须人工设置“一家蚕+一野蚕”的交配小环境，且要求安静、遮光才能成功。

B、通常情况下，长期蛹野蚕与家蚕不能同期羽化、对交，必须对家蚕采取分批出库处理，同时做好催青期、幼虫期、蛹期的发育调节才可能实现二者同期羽化交配。

C、导入长期蛹基因的早代家蚕材料中长期蛹基因处于杂合状态，繁殖过程中因基因分离而导致后代性状分化，“蛹期经过长”的性状消失，必须人工创造独粒营茧环境，逐粒调查其蛹期发育经过，然后采取级进对交处理(蛹期最长的雌和蛹期最长的雄交配，蛹期次长的雌和蛹期次长的雄交配，余类推)才能使长期蛹基因逐代纯合。

D、育成的长期蛹品系材料是“蛹期经过长”这一性状稳定遗传的育种亲本材料，不是成熟的家蚕品种，可作为家蚕育种家培育家蚕新品种的亲本素材，但不能作为蚕业生产中直接推广应用的品种。

Claims (1)

1.一种家蚕与野桑蚕杂交选育家蚕长期蛹新材料的方法，其特征在于：按下列步骤进行

(1)野桑蚕长期蛹基因导入家蚕：在曾发现蛹期经过较长的野桑蚕的野外环境中搜集野桑蚕，室内人工试养，选择蛹期经过较长的个体与家蚕交配，F1代发生分离，选择蛹期经过长的个体留种，

(2)多种优良性状集成：将F1代中蛹期经过长的个体分别与经济性状好的具有素蚕、淡绿茧性状的中系家蚕品种6102F和具有普斑蚕、白茧性状的日系家蚕品种918A杂交，使F2代中同时聚合蛹期经过长、产茧量高、茧丝品质好、抗性强多种优良性状基因，

(3)建立品系：F2代同蛾区自交，F3代发生性状分离，中系中出现长期蛹和非长期蛹，淡黄色茧、淡绿色茧和白色茧，暗色斑蚕和素蚕性状分化；日系中出现长期蛹和非长期蛹，淡黄色茧、淡绿色茧和白色茧性状分化，幼虫全部为普通斑纹，根据选育目标分别建立“中系暗色斑淡绿茧长期蛹选育系”、“中系素蚕淡绿茧长期蛹选育系”、“日系普斑蚕淡绿茧长期蛹选育系”、“中系暗色斑淡黄茧长期蛹选育系”、“中系素蚕淡黄茧长期蛹选育系”、“日系普斑蚕淡黄茧长期蛹选育系”、“中系暗色斑白茧长期蛹选育系”、“中系素蚕白茧长期蛹选育系”、“日系普斑蚕白茧长期蛹选育系”9个品系，

(4)定向选择：建立品系后，各品系均采取单蛾育、蛾区内自交繁种，按照各品系选育目标，幼虫期选择斑纹特征明显、蛹期选择蛹期经过30天以上、茧期选择茧色纯正的个体，在此基础上择优选择茧形纯正、茧形较大、茧层较厚的个体留种继代，如此连续多代选择，直到目标性状稳定遗传为止，建成“远缘杂交后代长期蛹育种素材基因库”，从中培育家蚕育种骨干亲本。