高溫脅迫下家蠶基礎品種抗性選擇

秦 鳳， 石 涼， 張 彥， 童曉琪， 黃德輝

(安徽省農業科學院蠶桑研究所，安徽合肥 230061)

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高溫脅迫下家蠶基礎品種抗性選擇

秦 鳳， 石 涼， 張 彥， 童曉琪， 黃德輝*

(安徽省農業科學院蠶桑研究所，安徽合肥 230061)

[目的]明確家蠶的耐高溫特性與其機體本身抗性的關系。[方法]在高溫條件下飼養家蠶，調查其全齡經過、家蠶體質、結繭情況以及其血液中SOD、CAT、POD活性。[結果]不同家蠶品種在高溫條件下各個性狀表現差異很大。血液中酶活較高的家蠶品種可以保持高的經濟性狀，這些品種可作為基礎品種進行組配強健性家蠶品種。[結論]家蠶品種521、574和576不僅體質強健，而且繭質優良，在比較惡劣的環境下，仍保持較高的生產能力，可作為選育的基礎品種。

高溫；性狀；育種

家蠶血液中存在許多酶[1],其中超氧化物歧化酶(SuPer oxide dismutase,SOD)、過氧化氫酶(Catalase,CAT )和過氧化物酶(Peroxidase，POD)組成生物體內的保護酶體系[2-3]。研究表明，這3種酶均與家蠶免疫能力、抗逆性有關[4-6]。為了明確家蠶基礎品種抗性的高低,筆者調查了高溫飼育環境中家蠶生命力和經濟性狀成績，并對安徽省農業科學院蠶桑研究所保育的家蠶基礎品種 SOD、CAT和POD 活性進行研究，分析家蠶5齡幼蟲血液中3種酶的活力在不同溫度下的差異，以及與家蠶生命力和經濟性狀的相關性，通過測定 5 齡幼蟲血淋巴中保護酶系統中酶的活力，選擇抗性家蠶品種育種材料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 二化性帶多化血統的中系強健品種4個：515(932)、513(芙蓉)、521、523；二化性帶多化血統的日系強健品種4個:522(湘A×平)、524(研7×湖)、574、576。供試品種均為安徽省農業科學院蠶桑研究所家蠶品種庫保育。

1.2 試驗方法 供試材料為2015年春制冷藏種，2015 年 8 月 5 日 08：00同時出庫，采用二段催青方法同室催青。孵化當日05：00感光，08：00收蟻，每品種收蟻0.5 g，1 齡至上蔟前均在 30℃ 下飼養，蠶室內相對濕度 85%～95%；1、2 、3齡全防干細切葉育，4、5 齡半防干普通全葉育，給桑3次/d。試驗期每日上午隨機調位，淘汰家蠶眠起日發育過快和過慢的個體蠶，4 齡第 2 天每品種定蠶 400 頭，飼育至上蔟結繭。定蠶頭數后每日調查病死蠶情況，上蔟后第 7 天采繭，調查各品種結繭和繭質成績。

1.3 家蠶幼蟲血淋巴樣品制備 高溫飼養家蠶至5齡起蠶2 d 后，剪掉腹足，每個樣品收集5頭幼蟲的血淋巴，每個品種取3個重復獨立樣品，收集幼蟲血淋巴。

1.4 家蠶血液抗氧化酶活性測定 將家蠶血液樣品加入預冷的0.1 mol /L 磷酸緩沖液(pH 7.0)，在冰浴中勻漿，4 ℃下10 000 r/min 離心10 min，取上清液，測定酶活性。采用考馬斯亮藍法測定各上清液中可溶性蛋白的質量濃度(mg /mL)。

酶活性測定采用南京建成生物工程研究所生產的酶測定試劑盒，每個樣品重復測定3 次。計算公式：

SOD活性(U/mL)= [(OD1-OD2) /OD1]/50%×反應體系的稀釋倍數×樣本測試前的稀釋倍數

式中，OD1為對照管在550 nm處的吸光值；OD2為測定管在550 nm處的吸光值。

CAT活力(U/mL)=(OD1-OD2)×271*/(60×取樣量) × 樣本測試前的稀釋倍數

式中，OD1為對照管在405 nm處的吸光值；OD2為測定管在405 nm處的吸光值，271*為斜率的倒數。

POD活力(U/mL)=(OD2-OD1)/[12×比色直徑(1.0 cm)]×反應液總體積/樣本量(mL)/反應時間(30 min)×樣本測試前稀釋倍數×1 000

式中，OD1為對照管在550 nm處的吸光值；OD2為測定管在550 nm處的吸光值。

2 結果與分析

2.1 發育經過 供試家蠶品種的春制冷藏浸酸種在二段催青條件下,催青時間相同,各品種收蟻后在33 ℃ 下飼養,發育經過見表1。由表1可知，齡期經過時間差距較大，參試的中系品種中，515 和 523 2個品種的全齡經過和5齡經過最短，分別是 19 d 7 h 和 5 d 18 h，513 的全齡經過和 5 齡經過最長，分別為 20 d 7 h 和 6 d 18 h，均比最短時間的品種長1 d；參試日系品種中，全齡經過和5齡經過最短的為 574 和 576，分別為 18 d 13 h和5 d，522 的全齡經過最長，為 21 d 7 h，524 的5齡經過最長，為 6 d 18 h。

表1 家蠶在33℃下飼養的發育經過

2.2 體質和繭質表現 在33 ℃下飼養，家蠶各品種體質和繭質表現見表2。由表2可知，死籠率較低的是中系品種521(8.00%) 和日系品種576(12.90%)，最高的為中系品種513(20.69%)和日系品種574(19.30%)。參試中系品種中，513的全繭量最高，均為1.09 g，其他由高到低依次為521、523、515；而日系品種中，524和576的全繭量最高，為1.30 g，522為1.29 g，574為1.18 g。

中系品種繭層量最高的為521，為0.242 g，523為0.220 g，513和515分別為0.216和0.214 g。日系品種524的繭層量最高，為0.272 g；其他由高到低依次為522(0.270 g)、576(0.268 g)、574(0.246 g)。

中系品種繭層率由高到低依次為515、521、523、513，分別為22.53%、22.41%、21.36%、19.82%；日系品種由高到低依次為522、524、574、576，繭層率分別為20.93%、20.92%、20.90%、20.62%。

表2 家蠶在33 ℃下飼養的體質和繭質表現

Table 2 The constitution and the cocoon quality performance of silkworm breeding in 33 ℃ high temperature

品種Varieties死籠率Deathrate∥%全繭量Cocoonquantity∥g繭層量Cocoonlayerquantity∥g繭層率Cocoonlayerratio∥%51320.691.090.21619.8251515.000.950.21422.535218.001.080.24222.4152315.381.030.22021.3652219.041.290.27020.9352417.651.300.27220.9257419.301.180.24620.9057612.901.300.26820.62

2.3 家蠶血液酶活性 由圖1可知，中系的513、521 CAT活性較高，515、523略低，日系的514、524、574、576 CAT活性較高，516、522略低。由圖2可知，515、521、523、516、522、524的SOD活性略高于513、514、574、576。由圖3可知，574、576的POD活性較高，其次為521、523、514、522，513、515、524稍低，516最低。

圖1 不同家蠶品種CAT活性Fig.1 CAT activity of silkworm

圖2 不同家蠶品種SOD 活性Fig.2 SOD activity of silkworm

圖3 不同家蠶品種POD活性Fig.3 POD activity of silkworm

3 結論與討論

研究表明，515(932)、513(芙蓉)體質強健，絲質好,解舒優[7]。這2個品種已作為中系親本，選育現行品種兩廣二號。該雜交種好養、穩產、絲質優，是夏秋高溫飼養的優良品種。521是安徽省農業科學院蠶桑研究所保育的中系品種，通過在高溫環境下全齡飼養，證明該品種具有良好的耐高溫性，且繭層量優于2個對照種，全繭量和繭層率與對照種相當，表明該品種可作為基礎品種,選擇其他配合力和遺傳力強的品種組配出適合夏秋高溫多濕環境需要的高抗性品種和產量與體質均衡的抗逆性較強的新品種。

522、524是從廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所引進的現行高抗品種湘A×平、研7×湖的日系親本，具有抗高溫性能好、抗濕性能強以及交配產卵性能好等特點。574、576是安徽省農業科學院蠶桑研究所保育的灰黑蛾品種，具有體質強健、發育快、 眠起齊一、抗逆性強等優點。利用暗化型穩定的隱性遺傳，利用該性狀與常規白蛾品種組配一代雜交種可在良種繁育中區分對交品種的蛾色差異，將雜交率提高到99%以上。該試驗結果表明，灰黑蛾品種在高溫條件下飼養，不僅生命力較強，且其他經濟性狀也與對照種相持平或略高，說明這2個品種亦可作為日系的基礎品種進行下一步的雜交品種選育。

該試驗結果表明，供試家蠶品種全齡在高溫條件下表現出的各期發育時間、蠶的體質、結繭情況、繭質等都有很大差異,不同品種其性狀表現差異明顯。安徽省農業科學院蠶桑所保育的521、574、576等品種，不僅體質強健，而且繭質情況優良，在比較惡劣的環境下，仍保持較高的生產能力，說明這些品種可作為選育的基礎品種。選擇與其配合力和遺傳力強的品種，可以組配出適宜夏秋需要的、經濟性狀與現行品種持平或略高的高抗性品種，以適應日趨惡化的養蠶生產環境。

[1] 佚名.基因組研究為何選中家蠶為“代表生物”？[J].蠶學通迅,2004,24(1):18-19.

[2] 朱曉蘇,宋艷,徐世清.家蠶作為模式生物在現代生物學中的應用[C]//中國蠶學會第六屆青年學術研討會論文集(3).楊凌：中國蠶學會，2009.

[3] 向仲懷,楊煥明.家蠶基因組研究對蠶業學科和產業發展的影響[J].世界科技研究與發展,2003,25(6):1-5.

[4] 侯賽尼.家蠶耐高溫相關熱激蛋白的研究[D].杭州：浙江大學,2009.

[5] 鄭茜,李慶榮,肖陽,等.家蠶耐熱機理研究進展[J].廣東蠶業，2012,46(1):40-43.

[6] 韓政,趙龍龍,陳光,等.熱激蛋白與昆蟲的耐熱性關系研究進展[J].山西農業科學,2010,38(8):92-94，105.

[7] 顧家棟,姚福廣,蒙霞君.桑蠶夏秋用新品種“兩廣二號”(932.芙蓉×7532.湘暉)原種、雜交原種及四元雜交種的性狀[J].廣西蠶業通訊，1992,29(2):85-89.

Selection of the Basic Silkworm Resistance under High Temperature Stress

QIN Feng, SHI Liang, ZHANG Yan, HUANG De-hui*et al

(Sericultural Research Institute，Anhui Academy of Agricultural Science，Hefei,Anhui 230061)

[Objective]To study the relationship between the high temperature and silkworm body resistance.[Method]In the high temperature,the length of time,the constitution,the cocoon and the CAT,POD ,SOD activity in the blood were investigated.[Result]The result showed that the different varieties of silkworm had the different characteristics.In the blood,the higher activity of the silkworm could maintain the high economic traits.These varieties could be used for a strong resistance variety.[Conclusion] 521,574 and 576 is not only physical strength,but also the cocoon quality is good.In bad environment,they still maintain high production capacity,can be used as the basis of breeding varieties.

The high temperature; Characteristic;Breeding

安徽省農業科學院院長青年創新基金項目(16B0611，17B0612)；安徽省農業科學院種子工程項目(17D0607)。

秦鳳(1982- )，女，安徽全椒人，助理研究員，碩士，從事家蠶遺傳育種研究。*通訊作者，研究員，從事家蠶遺傳育種研究。

2016-10-21

S 882.2

A

0517-6611(2016)36-0079-02