CN103081872A - 一种双限性多丝量家蚕品种的选育方法 - Google Patents

Abstract

一种双限性多丝量家蚕品种的选育方法，包括如下步骤：以多丝量春用品种“菁松”为轮回亲本，资源保存的限性品种“755”雌性个体为斑纹限性性状供体亲本进行杂交，获得限性品种的JsQXian；以多丝量春用品种“皓月”为轮回亲本，资源保存的限性品种“755”雌性个体为斑纹限性性状供体亲本进行杂交对每一世代在饲育过程中进行农艺性状选择，获得限性品种的HyQXian；将目标材料JsQXian与目标材料HyQXian进行杂交，即为双限性多丝量家蚕品种。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、繁育过程中用工省的双限性多丝量家蚕新品系。

Description

一种双限性多丝量家蚕品种的选育方法

技术领域

本发明涉及一种家蚕品种的选育方法，更具体地说，是涉及一种采用分子标记辅助选择法选育双限性多丝量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70%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--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，在蚕种场繁育生产用一代杂交蚕种的过程中，蛹期的性别鉴定工作量巨大，而采用限性品种时，在幼虫期即可根据期斑纹将雌雄性别分开，从而大大减少蛹期的工作量，达到降低生产成本的目的。目前，生产上使用的限性品种主要为中系限性品种，且主要为强健性的夏秋用品种如秋丰、871等，其丝量与春用品种还是有一定的差距。生产中使用的限性日系品种很少。

随着分子标记技术的发展，本课题组主要成员参与了家蚕SSR分子遗传连锁图的构建，其中第的普斑（+^P）、素斑（p）等位基因已经被定位（Xuexia Miao等，PNAS，2005，102(45):16303-16308），并筛选了家蚕茧丝性状相关的数量性状位点（Quantitative trait locus，QTL）的分子标记（Shuai Zhan等，BMC Genomics，2009Aug21;10:389；王修业，中国农业科学院研究生院硕士论文，2010年）。到目前为止，还没有将分子标记技术用于家蚕双限性多丝量蚕品种选育的报道。

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的是为了解决分子标记用于家蚕双限性多丝量蚕品种选育的技术问题，提供一种采用分子标记辅助选择法选育双限性多丝量家蚕品种的育种方法。

技术方案：为了实现上述目标，本发明的一种双限性多丝量家蚕品种的选育方法，其技术方案包括如下步骤：

（1）以多丝量春用品种“菁松”为轮回亲本，资源保存的限性品种“755”雌性个体为斑纹限性性状供体亲本进行杂交，得杂交1代；再用杂交1代的雌性个体与“菁松”回交，获得回交1代；之后用轮回亲本雄性个体与回交1代中雌性个体连续回交，获得回交8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丝量性状的基因型，获得遗传背景与“菁松”相同，且为限性品种的JsQXian；

（2）以多丝量春用品种“皓月”为轮回亲本，资源保存的限性品种“755”雌性个体为斑纹限性性状供体亲本进行杂交，得杂交1代；再用杂交1代的雌性个体与“皓月”回交，获得回交1代；之后用轮回亲本雄性个体与回交1代中雌性个体连续回交，获得回交8代后自交2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斑纹性状和丝量性状的基因型，自交后代选择雌为普通斑，雄为素斑的蛾区继代。获得遗传背景与“皓月”相同，且为限性品种的HyQXian；

（3）将目标材料JsQXian与目标材料HyQXian进行杂交，获杂交1代，即为双限性多丝量家蚕品种。

步骤（1）、（2）所述的连续回交为至少8次。

有益效果：本发明所提供的一种双限性多丝量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，选育周期长，目前常用的生产用春用多丝量家蚕品种如菁松、皓月、苏镇、春光等多为非限性品种或者仅中国系统为限性品种且主要是强健性，丝量相对较少的夏秋用蚕品种如秋丰、871等。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、繁育过程中用工省的双限性多丝量家蚕新品系。

本发明方法育成的品种“JsQXian”；

主要特征为，中系二化性四眠品种，幼虫为限性斑纹，雌为普通斑，雄为素斑，蚕体粗壮，食桑旺盛，发育整齐，老熟齐涌，体质强健，丝量多，与菁松相当。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1.9-2.1g，茧层率24%左右，茧丝长1350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HyQXian对交需推迟2日开始饲养。

育成的品种“HyQXian”；

主要特征为，日系二化性四眠品种，幼虫为限性斑纹，雌为普通斑，雄为素斑，蚕体粗壮，食桑旺盛，发育整齐，老熟较齐，体质强健，丝量多，与皓月相当。催青经过10日，幼虫期经过24-25天，蛹期经过15-16天，茧形浅束腰，茧色洁白，缩皱中等，全茧量1.8-2.0g，茧层率23.5%左右，茧丝长1300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JsQXian对交需提前2日开始饲养。

附图说明

图1.分子标记S0106在HyQXian选育过程中对茧丝性状的选择的扩增效果。

1.皓月；2.（755×皓月）F1；3.755；4-5.回交1代；6-7；回交2代；8-9.回交3代；10-11.回交4代；12-13.回交5代；14-15.回交6代；16-17.回交7代；18-19.回交8代；20-24.自交后纯合品种；

图2.分子标记S0214在HyQXian选育过程中对斑纹性状的选择的扩增效果图。

1.皓月；2.（755×皓月）F1；3.755；4-5.回交1代；6-7；回交2代；8-9.回交3代；10-11.回交4代；12-13.回交5代；14-15.回交6代；16-17.回交7代；18-19.回交8代；20-24.自交后纯合品种

具体实施方式

实施例1：

一、对采用材料的说明

已有的研究结果表明，家蚕茧丝性状有多基因控制，目前已经筛选到多个位点的分子标记（王修业.家蚕茧丝相关性状QTL和无鳞毛基因nlw的定位.中国农业科学院研究生院硕士论文，2010年5月；Shuai Zhan，等.An integrated genetic linkage map for silkworms withthree parental combinations and its application to the mapping of single genes and QTL.BMCGenomics2009，10:389）。

（一）、限性品种资源755（公知公用，《中国家蚕品种志》农业出版社，1987年5月，第262页）；

1、来源：中国农业科学院蚕业研究所选育的家蚕品种，目前生产上已经不再使用，仅用作育种素材。

2、主要特征特性：中国系统、二化性，四眠。良卵率90.8%，普通孵化率91.0％，壮蚕体色青白，限性普通斑，雌普通斑，雄素斑，食桑旺盛，行动活泼。茧椭圆形，全茧量1.6g，茧层量0.4g，茧丝长1147m。催青经过10日，幼虫期经过24日7小时，蛹期经过17日。

（二）、轮回亲本菁松、皓月

菁松×皓月是由中国农业科学院蚕业研究所选育，在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，菁松幼虫为素斑，皓月幼虫为普通斑，是目前蚕业生产上使用最多的蚕品种。

二、具体实施步骤：

（1）、用菁松为轮回亲本，755为限性斑纹性状供体，用755雌与菁松雄进行杂交后，得其F1雌再与菁松雄连续回交，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，且幼虫为限性斑纹的JsQXian。

（2）用皓月为轮回亲本，755为限性斑纹性状供体，用755雌与皓月雄进行杂交后，得其F1雌再与皓月雄连续回交8代后，自交2代，选择雌为普通斑，雄为素斑的蛾区继代。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，且幼虫为限性斑纹的HyQXian。

（3）用JsQXian与HyQXian进行杂交，获得杂交1代，即为双限性多丝量家蚕品种。

三、对多丝量及斑纹基因的PCR的检测

提取待检测的家蚕蛾的基因组DNA，取20-50ng作模板，用与茧丝性状主效QTL连锁的SSR或STS标记C232S1、S0106、S2304、S2324（4对引物均为公知公用，分别见文献：王修业.家蚕茧丝相关性状QTL和无鳞毛基因nlw的定位.中国农业科学院研究生院硕士论文，2010年5月；Shuai Zhan，Jianhua Huang，Qiuhong Guo，Yunpo Zhao，Weihua Li，Xuexia Miao，Marian R Goldsmith，Muwang Li and Yongping Huang.An integrated geneticlinkage map for silkworms with three parental combinations and its application to the mapping ofsingle genes and QTL.BMC Genomics2009，10:389），用与等位基因普通斑(+P)/素斑(p)连锁的SSR标记S0215和S0214（公知公用，间文献Xuexia Miao等，Simple sequencerepeat-based consensus linkage map of Bombyx mori.PNAS，2005，102(45):16303-16308）检测日本系统品种中的斑纹基因。

C232S1引物序列：

左端引物序列：5`-GTCCGGTATACGCGAACATT-3`

右端引物序列：5`-GGCGATACCGTTGTTTCATT-3`

S0106引物序列：

左端引物序列：5`-GCATTCAAACCTAAGTCAAATCAAA-3`

右端引物序列：5`-TGGCACAGTCTTTATGTTTGGCT-3`

S2304引物序列：

左端引物序列：5`-ATGACAATACGCTTTATCACCAGG-3`

右端引物序列：5`-ATGGGTTAGTTCGCTCGTCG-3`

S2324引物序列：

左端引物序列：5`-CGTTTATACCATCGCACCGC-3`

右端引物序列：5`-TTATGGGTACGCATACAGTCCAA-3`

S0214引物序列：

左端引物序列：5`-CAGGTCGGTTGATGCCCATT-3`

右端引物序列：5`-CATCCGTCATCCACAAGCCT-3`

S0215引物序列：

左端引物序列：5`-CAGCGTGACCAAGCGGAATG-3`

右端引物序列：5`-CCGAAATTTGTAATGTAAAAGAACTCA-3`

PCR反应程序按照文献的程序：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BC1代选择的个体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，为1条带的为纯合型，由于是与菁松、皓月回交，因此，茧丝性状的标记分别选择与菁松、皓月一致的纯合型条带，淘汰杂合型条带个体，从而纯合基因。（附图1为分子标记S0106在HyQXian选育过程中对茧丝性状的选择的扩增效果。）

斑纹限性的性状选择中，由于菁松的素斑相对普斑为隐性性状，因此，在菁松回交过程中，无需进行特别的选择，只需选择农艺性状即可。而对于皓月回交的过程中，所有个体的表现型均为普通斑，因此，需要选择S0214和S0215表现为杂合的个体继代，用皓月的雄连续回交8代后自交后代，选择S0214和S0215均表现与755一致的纯合型继代，淘汰杂合型位点的个体，从而保证第二染色体上的p位点为纯合型素斑基因p。（附图2.分子标记S0214在HyQXian选育过程中对斑纹性状的选择的扩增效果图。）

SEQUENCE LISTING

<110>江苏科技大学

<120>一种双限性多丝量家蚕品种的选育方法

<130>

<160>12

<170>PatentIn version3.3

<210>1

<211>20

<212>DNA

<213>人工序列

<400>1

gtccggtata cgcgaacatt                    20

<210>2

<211>20

<212>DNA

<213>人工序列

<400>2

ggcgataccg ttgtttcatt                    20

<210>3

<211>25

<212>DNA

<213>人工序列

<400>3

gcattcaaac ctaagtcaaa tcaaa              25

<210>4

<211>23

<212>DNA

<213>人工序列

<400>4

tggcacagtc tttatgtttg gct                23

<210>5

<211>24

<212>DNA

<213>人工序列

<400>5

atgacaatac gctttatcac cagg               24

<210>6

<211>20

<212>DNA

<213>人工序列

<400>6

atgggttagt tcgctcgtcg                    20

<210>7

<211>20

<212>DNA

<213>人工序列

<400>7

cgtttatacc atcgcaccgc                    20

<210>8

<211>23

<212>DNA

<213>人工序列

<400>8

ttatgggtac gcatacagtc caa                23

<210>9

<211>20

<212>DNA

<213>人工序列

<400>9

caggtcggtt gatgcccatt                    20

<210>10

<211>20

<212>DNA

<213>人工序列

<400>10

catccgtcat ccacaagcct                    20

<210>11

<211>20

<212>DNA

<213>人工序列

<400>11

cagcgtgacc aagcggaatg                    20

<210>12

<211>27

<212>DNA

<213>人工序列

<400>12

ccgaaatttg taatgtaaaa gaactca            27

Claims (2)

1.一种双限性多丝量家蚕品种的选育方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）以多丝量春用品种“菁松”为轮回亲本，资源保存的限性品种“755”雌性个体为斑纹限性性状供体亲本进行杂交，得杂交1代；再用杂交1代的雌性个体与“菁松”回交，获得回交1代；之后用轮回亲本雄性个体与回交1代中雌性个体连续回交，获得回交8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丝量性状的基因型，获得遗传背景与“菁松”相同，且为限性品种的JsQXian；

（2）以多丝量春用品种“皓月”为轮回亲本，资源保存的限性品种“755”雌性个体为斑纹限性性状供体亲本进行杂交，得杂交1代；再用杂交1代的雌性个体与“皓月”回交，获得回交1代；之后用轮回亲本雄性个体与回交1代中雌性个体连续回交，获得回交8代后自交2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斑纹性状和丝量性状的基因型，自交后代选择雌为普通斑，雄为素斑的蛾区继代，获得遗传背景与“皓月”相同，且为限性品种的HyQXian；

（3）将目标材料JsQXian与目标材料HyQXian进行杂交，获杂交1代，即为双限性多丝量家蚕品种。

2.根据权利要求1所述的一种双限性多丝量家蚕品种的选育方法，其特征在于：步骤（1）、（2）所述的连续回交为至少8次。

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