抗BmNPV家蠶新品種粵蠶11號(hào)的育成

肖 陽，李慶榮，邢東旭，趙超藝，楊 瓊

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東 廣州 510610）

【研究意義】廣東蠶區(qū)現(xiàn)行推廣的家蠶生產(chǎn)品種“兩廣二號(hào)”（9·芙×7·湘）對(duì)南方地區(qū)濕熱氣候環(huán)境的耐受能力較強(qiáng)，但對(duì)血液型膿病（BmNPV）缺乏抵抗力，且繭形偏小，全繭量較低，繭絲成績有待提高［1］。華南蠶區(qū)的氣候?qū)倚Q飼養(yǎng)的影響，除高溫、高濕、悶熱等非生物因素外，還極易誘發(fā)病原菌等生物因素的威脅［2］，常常造成蠶業(yè)生產(chǎn)較大損失，其中以BmNPV病最為嚴(yán)重和普遍［3］。BmNPV可通過食下感染和創(chuàng)傷感染兩種途徑入侵蠶體。家蠶為群體飼養(yǎng)昆蟲，一旦有BmNPV病原進(jìn)入蠶座，病原就可以通過蠶沙的排出或個(gè)體之間互相抓傷進(jìn)行傳染，極容易造成大規(guī)模群體性感染，這也是導(dǎo)致蠶繭減產(chǎn)和繭質(zhì)下降的主要因素。目前對(duì)BmNPV尚無有效的治療方法［4］，農(nóng)村生產(chǎn)中對(duì)其采取的應(yīng)對(duì)措施主要是消毒預(yù)防。而隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村勞動(dòng)力減少、傳統(tǒng)種桑養(yǎng)蠶人員老齡化嚴(yán)重成為了蠶業(yè)目前面臨的突出問題，導(dǎo)致養(yǎng)蠶過程中嚴(yán)格的消毒防病措施和精細(xì)飼養(yǎng)操作難以落實(shí)。從蠶桑生產(chǎn)省力化的發(fā)展趨勢來看，必然要求所飼養(yǎng)的家蠶品種具備抗性強(qiáng)的特點(diǎn)。因此，培育對(duì)BmNPV具有強(qiáng)抵抗力的家蠶品種是目前應(yīng)對(duì)BmNPV威脅最為經(jīng)濟(jì)有效和安全環(huán)保的重要途徑［5］?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】對(duì)家蠶BmNPV抗性的相關(guān)分子機(jī)理研究以及抗性品種選育研究是近年來蠶業(yè)科研的熱點(diǎn)。BmSOCS2［6］、BmC-LZM［7］、bmo-miR-2819［8］等被發(fā)現(xiàn)在體外培養(yǎng)的家蠶細(xì)胞或家蠶個(gè)體中進(jìn)行過表達(dá)后，BmNPV病毒復(fù)制受到了顯著抑制，通過下調(diào)BmHsp90［9］的表達(dá)也可使BmNPV的增殖受阻；而BmAtg13［10］、SINAL10［11］的過表達(dá)能促進(jìn)BmNPV的DNA復(fù)制和病毒增殖，提高BmNPV感染率。家蠶對(duì)BmNPV的抗性具有顯性主效基因，武山山等［12］通過圖位克隆的方法將相關(guān)基因定位于第27號(hào)染色體s2800-9標(biāo)記和s2801-35標(biāo)記之間，但由于家蠶基因組精細(xì)圖在這2個(gè)標(biāo)記間存在序列空白區(qū)域，暫時(shí)無法進(jìn)行精細(xì)定位和確定候選基因。近年來利用高抗性特殊材料陸續(xù)育成的抗BmNPV家蠶品種主要有華康1號(hào)［13-14］、華康2號(hào)［5］、華康3號(hào)［15］、華·康×湘·泰［16］，這些品種主要在長江流域的不同蠶季進(jìn)行推廣?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】為培育適應(yīng)于廣東本地氣候的抗BmNPV家蠶品種，針對(duì)當(dāng)前廣東蠶區(qū)的生產(chǎn)現(xiàn)狀，本課題組以保存的優(yōu)良家蠶種質(zhì)資源為育種素材，制定了家蠶新品種的選育目標(biāo)：在生命力指標(biāo)與現(xiàn)行品種兩廣二號(hào)相仿的基礎(chǔ)上，抗BmNPV水平顯著提高；全繭量、萬蠶收繭量均超過兩廣二號(hào)；一粒繭絲長在900～1 000 m之間或優(yōu)于兩廣二號(hào)，解舒優(yōu)良，繭絲纖度適中，凈度93分以上。在圍繞這一目標(biāo)進(jìn)行品種選育后，為了解新品種在不同實(shí)驗(yàn)室以及實(shí)際生產(chǎn)上的適應(yīng)性，檢測其對(duì)BmNPV的抗性水平，開展實(shí)驗(yàn)室共同鑒定和農(nóng)村生產(chǎn)鑒定試驗(yàn)?！緮M解決的關(guān)鍵問題】選育高溫多濕耐受性較強(qiáng)的抗BmNPV家蠶新品種，了解其在不同實(shí)驗(yàn)室和農(nóng)村試點(diǎn)的表現(xiàn)，為品種審定和示范推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試育種材料均為廣東蠶桑種質(zhì)資源庫保存的家蠶遺傳育種資源；BmNPV病原為廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所收集純化后保存。

1.2 選育技術(shù)措施及環(huán)境設(shè)置

在新品種選育過程中，兩個(gè)中系親本與日系親本7532N均為優(yōu)良品種經(jīng)過BmNPV抗性改良后進(jìn)行多代系統(tǒng)選育而成，采用單蛾育、異蛾區(qū)交配；日系親本航7則是在品種雜交后F1～F4代采用蛾區(qū)混合育，F(xiàn)5代以后采用單蛾育、異蛾區(qū)交配，F(xiàn)13代進(jìn)行航空誘變后再次采用混合育，至F18代性狀基本穩(wěn)定時(shí)改為單蛾育、異蛾區(qū)交配，重點(diǎn)針對(duì)蛾區(qū)進(jìn)行選擇，每代均在產(chǎn)卵量多、產(chǎn)附好、蠶卵孵化良好、幼蟲生長發(fā)育齊一、生命力強(qiáng)、蠶繭經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良的蛾區(qū)中選擇繭形勻正、全繭量、繭層量適中的個(gè)體進(jìn)行繼代。

每年第4造（晚秋期）的幼蟲飼養(yǎng)如遇低溫，則適當(dāng)調(diào)高蠶室溫度飼養(yǎng)；第2造和第3造（夏期、早秋期）在高溫多濕或高溫干燥的自然環(huán)境條件下飼養(yǎng)，不進(jìn)行人為溫濕度調(diào)節(jié)，對(duì)不耐高溫環(huán)境的蛾區(qū)進(jìn)行自然淘汰。4～5 齡幼蟲有目的地采用濕?；蚱?、偏嫩桑進(jìn)行飼養(yǎng)，以提高蠶體的耐濕性和對(duì)不良桑葉的適應(yīng)能力。

1.3 品比及鑒定試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)室品比試驗(yàn)和抗BmNPV感染能力檢測在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)室共同鑒定和農(nóng)村生產(chǎn)鑒定各設(shè)置3個(gè)鑒定點(diǎn)，分別是華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、茂名市蠶業(yè)技術(shù)推廣中心、蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所實(shí)驗(yàn)室和廣東省重點(diǎn)蠶區(qū)翁源縣、陽山縣、英德市。

參照國家桑蠶品種審定試驗(yàn)方案，在實(shí)驗(yàn)室品比試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室共同鑒定中，每個(gè)點(diǎn)飼養(yǎng)試驗(yàn)種與對(duì)照種（兩廣二號(hào)）正、反交各1張（框制種型式，28蛾/張），飼育到四齡餉食一足天內(nèi)進(jìn)行數(shù)蠶，每個(gè)品種數(shù)取3區(qū)，每區(qū)400頭。飼養(yǎng)過程中以室內(nèi)自然溫濕度為宜，室溫超過32 ℃時(shí)設(shè)法降溫。調(diào)查單蛾卵量、克蟻頭數(shù)、齡期經(jīng)過、蟲蛹率、產(chǎn)繭量、全繭量、繭層量等指標(biāo)，并將蠶繭樣品送至佛山市南海絲廠有限公司進(jìn)行一粒繭絲長、解舒絲長、解舒率、纖度、凈度等絲質(zhì)性狀檢測。在農(nóng)村生產(chǎn)鑒定中，每個(gè)點(diǎn)飼養(yǎng)試驗(yàn)種與對(duì)照種正、反交各5張（平附種型式，3.5萬粒卵/張），調(diào)查產(chǎn)繭量、產(chǎn)值、125 g 鮮繭個(gè)數(shù)、10顆繭干殼重等指標(biāo)。抗BmNPV感染能力檢測參照文獻(xiàn)［17-18］的方法，在3齡起蠶時(shí)按照2.25×106個(gè)/頭的劑量單頭添食BmNPV多角體，挑選食盡帶毒葉片的蠶分3區(qū)繼續(xù)飼養(yǎng)，每區(qū)150頭，調(diào)查家蠶從病原添食至化蛹期間的發(fā)病情況，統(tǒng)計(jì)BmNPV發(fā)病率。

2 結(jié)果與分析

2.1 親本選育

2.1.1 中系家蠶品種芙抗和春5N的選育 中系家蠶芙抗是由配合力好的芙蓉通過連續(xù)6代BmNPV病原添食獲得抗BmNPV能力提高品系，再經(jīng)系統(tǒng)選育而成；春5N是由繭絲質(zhì)優(yōu)良、產(chǎn)卵性狀良好的春5通過連續(xù)12代BmNPV病原添食獲得抗BmNPV能力提高品系，再經(jīng)系統(tǒng)選育而成。兩個(gè)中系親本全部世代均采用單蛾育的飼育型式。在累代添毒后，至2017年芙抗和春5N已分別經(jīng)過16代和10代系統(tǒng)選育，遺傳性狀穩(wěn)定，發(fā)育整齊，眠起齊一，生命力強(qiáng)，繭絲品質(zhì)優(yōu)良，繁育系數(shù)高。芙抗和春5N的主要選育系譜成績見表1。

2.1.2 日系家蠶品種航7和7532N的選育 日系家蠶航7是2002年以產(chǎn)卵性狀好、絲質(zhì)優(yōu)的鎮(zhèn)延為母本，以7532為父本進(jìn)行雜交，至F13代通過我國第20顆返回式衛(wèi)星送入太空運(yùn)行18 d返回后經(jīng)系統(tǒng)選育而成，為2009年育成品種粵蠶8號(hào)的日系親本［1］，F(xiàn)1～F4、F13～F17為混合育的飼育型式，其余世代為單蛾育的飼育型式。7532N是由7532通過連續(xù)12代BmNPV病原添食獲得抗BmNPV能力提高品系，再經(jīng)系統(tǒng)選育而成，所有世代的飼育型式均為單蛾育。至2017年航7已進(jìn)行46代系統(tǒng)選育，7532N在累代添毒后經(jīng)過10代系統(tǒng)選育，兩個(gè)品種遺傳性狀均已穩(wěn)定，發(fā)育整齊，眠起齊一，抗性強(qiáng)，繭絲品質(zhì)優(yōu)良，繁育系數(shù)較高。航7和7532N的主要選育系譜成績見表2。

2.2 新品種雜交組合的組配及飼養(yǎng)成績

以選育的4個(gè)新品種芙抗、春5N、航7和7532N為親本材料，組配成雙交原種芙抗·春5N和航7·7532N，再以雙交原種組配成芙抗·春5N×航7·7532N四元雜交種，命名為粵蠶11號(hào)。

2.2.1 實(shí)驗(yàn)室品比試驗(yàn) 2016、2017年秋季共進(jìn)行了兩造實(shí)驗(yàn)室品比試驗(yàn)，試驗(yàn)以兩廣二號(hào)作為對(duì)照品種。綜合兩年的實(shí)驗(yàn)室品比成績表明，粵蠶11號(hào)的5齡經(jīng)過時(shí)間為6 d 6 h，全齡經(jīng)過時(shí)間為21 d 5 h，與對(duì)照的經(jīng)過時(shí)間相同。發(fā)育眠起齊一，生命力強(qiáng)，繭色潔白、勻整。蟲蛹率98.09%，略高于對(duì)照；全繭量1.679 g、繭層量0.358 g，分別比對(duì)照提高3.13%和5.60%，繭層率比對(duì)照提高2.40%；萬蠶產(chǎn)繭量16.799 kg、萬蠶繭層量3.582 kg，分別比對(duì)照提高5.63%和8.09%；一粒繭絲長970 m，比對(duì)照提高4.86%；解舒率79.31%，與對(duì)照相當(dāng)，繭絲纖度2.595 dtex，凈度94.3分（表3）。

2.2.2 家蠶抗BmNPV感染能力 以兩廣二號(hào)為對(duì)照品種，對(duì)粵蠶11號(hào)進(jìn)行BmNPV抗性檢測。結(jié)果（圖1）表明，3齡起蠶添食BmNPV病原后，粵蠶11號(hào)正、反交的平均發(fā)病率分別為19.50%和24.67%，對(duì)照品種正、反交的平均發(fā)病率分別為55.48%和62.15%。通過LSD最小顯著性差異法對(duì)兩個(gè)品種的發(fā)病率進(jìn)行兩兩比較，發(fā)現(xiàn)品種間存在極顯著差異（P＜ 0.01），表明粵蠶11號(hào)對(duì)BmNPV的抗性極顯著高于對(duì)照。

表1 中系家蠶品種芙抗和春5N的選育系譜成績Table 1 Pedigree data from selection and breeding of Chinese silkworm varieties of Fukang and Chun5N

2.3 實(shí)驗(yàn)室共同鑒定試驗(yàn)

2018、2019年秋季同期粵蠶11號(hào)參加廣東省農(nóng)作物品種審定，在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、茂名市蠶業(yè)技術(shù)推廣中心和蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室共同鑒定?；浶Q11號(hào)表現(xiàn)為孵化率高，孵化眠起齊一，群體生長發(fā)育整齊，食桑旺，不踏葉，耐粗飼，體質(zhì)強(qiáng)健。5齡經(jīng)過和全齡經(jīng)過與對(duì)照品種兩廣二號(hào)相當(dāng)，老熟齊涌，營繭快，繭形勻整。蟲蛹率97.58%，較對(duì)照提高2.23%；全繭量1.712 g，比對(duì)照高2.21%。萬蠶產(chǎn)繭量和萬蠶繭層量分別比對(duì)照提高4.17%、6.85%；一粒繭絲長比對(duì)照提高3.74%，解舒率比對(duì)照提高1.79%，繭絲纖度2.568 dtex，凈度93.5分（表4）。

2.4 農(nóng)村生產(chǎn)鑒定試驗(yàn)

2018、2019年秋季同期在廣東省3個(gè)重點(diǎn)蠶區(qū)翁源縣、陽山縣和英德市進(jìn)行了粵蠶11號(hào)的農(nóng)村生產(chǎn)鑒定，共飼養(yǎng)粵蠶11號(hào)一代雜交種78張，以兩廣二號(hào)作為試驗(yàn)對(duì)照品種。3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)連續(xù)2年的平均鑒定成績表明，粵蠶11號(hào)張平產(chǎn)繭量和張平產(chǎn)值分別比對(duì)照品種提高6.10%和7.46%，125 g鮮繭個(gè)數(shù)為72顆，10顆繭干殼重3.22 g （表5）。

表2 日系家蠶品種航7和7532N的選育系譜成績Table 2 Pedigree data from selection and breeding of Japanese silkworm varieties of Hang7 and 7532N

表3 粵蠶11號(hào)實(shí)驗(yàn)室品比試驗(yàn)成績Table 3 Variety comparison test results of Yuecan No.11 in laboratory

圖1 粵蠶11號(hào)與兩廣二號(hào)3齡起蠶添食BmNPV后的發(fā)病率比較Fig.1 Comparison on disease incidence rate of the 3rd instar newly exuviated silkworm larva between Yuecan No.11 and Liangguangerhao after infection with BmNPV

表4 粵蠶11號(hào)實(shí)驗(yàn)室共同鑒定成績Table 4 Co-identification results of Yuecan No.11 in laboratory

表5 粵蠶11號(hào)農(nóng)村生產(chǎn)鑒定試驗(yàn)成績Table 5 Results of Yuecan No.11 in rural production identification test

2.5 一代雜交種繁育試驗(yàn)

2018、2019年夏季，在蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了新品種粵蠶11號(hào)一代雜交種的試繁?；浶Q11號(hào)中、日系雙交原種與對(duì)照品種兩廣二號(hào)的中、日系雙交原種分別收蟻8 g。試繁成績表明，粵蠶11號(hào)雙交原種的平均克蟻制種量為13.2張，比對(duì)照品種的平均克蟻制種量（12.5張）提高了5.60%?；浶Q11號(hào)雙交原種的千克繭制種量為3.77張，比對(duì)照品種的千克繭制種量（3.63張）提高了3.86%（表6）。

2.6 品種主要特征特性

2.6.1 雙交原種 芙抗·春5N（正反交）：中系雙交原種，二化性、四眠，化性及眠性穩(wěn)定。該種產(chǎn)附良好，單蛾產(chǎn)卵420～450粒。卵色淡褐綠色，卵殼淡黃色。蟻蠶黑褐色，克蟻頭數(shù)2 230～2 250頭。孵化眠起齊一，壯蠶體形粗壯，素蠶。繭形橢圓、勻整，繭色潔白，縮皺中等。蛹體棕褐色，發(fā)蛾早，蛾體白色，蛾眼黑色，體型中等，交配性能好。催青期9～10 d，幼蟲期20～21 d，蟄中經(jīng)過14 d，全期經(jīng)過43～45 d。

航7·7532N（正反交）：日系雙交原種，二化性、四眠，化性及眠性穩(wěn)定。產(chǎn)附良好，單蛾產(chǎn)卵420～440粒。卵色紫褐色，卵殼白色。蟻蠶黑褐色，克蟻頭數(shù)2 300～2 330頭。壯蠶體形較細(xì)長，素蠶。繭形長筒形、淺束腰，繭色潔白，縮皺中等。蛹體棕褐色，發(fā)蛾較早，蛾體白色，蛾眼黑色，體型中等，交配性能好。催青期9～10 d，幼蟲期21～22 d，蟄中經(jīng)過15 d，全期經(jīng)過45～47 d。

表6 粵蠶11號(hào)一代雜交種試繁成績Table 6 Reproduction test results of F1 hybrid eggs of Yuecan No.11

2.6.2 四元雜交種 芙抗·春5N×航7·7532N是中·中×日·日四元雜交種，二化性、四眠。正交種“芙抗·春5N×航7·7532N”卵色淡褐綠色，卵殼淡黃色；反交種“航7·7532N×芙抗·春5N”卵色紫褐色，卵殼白色。蟻蠶黑褐色，克蟻頭數(shù)2 250～2 300頭。強(qiáng)健、好養(yǎng)，孵化眠起齊一，壯蠶體形粗壯，食?？?，正反交均為素蠶。熟蠶齊一，營繭快。繭形長橢圓，繭色潔白，縮皺中等，繭層結(jié)實(shí)。全齡經(jīng)過21～22 d。

3 討論

粵蠶11號(hào)（芙抗·春5N×航7·7532N）是將累代病原脅迫和航空誘變獲得目標(biāo)性狀提高品種進(jìn)行系統(tǒng)選育而成。該品種具有較強(qiáng)的BmNPV抵抗性，對(duì)高溫多濕耐受性較強(qiáng)，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，繭絲質(zhì)優(yōu)，繁育系數(shù)較高。由于品種審定的鑒定試驗(yàn)需要2年同期數(shù)據(jù)，而對(duì)照品種廣東當(dāng)家品種兩廣二號(hào)為夏秋用品種，因此鑒定試驗(yàn)選擇在兩年的早秋季（8月底至9月）進(jìn)行。為了解BmNPV高發(fā)季節(jié)品種在生產(chǎn)上的表現(xiàn)，除參加鑒定試驗(yàn)外，還選擇2019年春末多雨季節(jié)在陽山蠶區(qū)開展了多戶試養(yǎng)。蠶農(nóng)反映同期飼養(yǎng)的兩廣二號(hào)感染BmNPV，平均產(chǎn)繭量僅34 kg /張，而新品種粵蠶11號(hào)產(chǎn)繭量52 kg/張，表明粵蠶11號(hào)具有對(duì)BmNPV較高的抵抗性。

家蠶對(duì)BmNPV的抵抗性存在顯著的品種間差異［19］，利用高抗性特殊遺傳材料，通過雜交、回交等技術(shù)手段，可將抗BmNPV主效基因?qū)雽?shí)用性基礎(chǔ)品種，培育出新的綜合性狀優(yōu)良的抗BmNPV品種，前人先后育成了適合長江流域蠶區(qū)飼養(yǎng)的華康1號(hào)、華康2號(hào)、華康3號(hào)等［5,13-15］。然而在現(xiàn)存家蠶種質(zhì)資源中高抗資源極少，育種人員通常采用累代脅迫的方式使原品系的抗性提高，從而創(chuàng)制出新的抗性資源。這種方式不僅在抗BmNPV材料的創(chuàng)制中應(yīng)用［20］，在前人進(jìn)行耐氟、抗高溫、耐濕等不同類型抗性材料的創(chuàng)制中也有報(bào)道［21-22］，粵蠶11號(hào)就是在創(chuàng)制獲得抗BmNPV優(yōu)良材料的基礎(chǔ)上，經(jīng)過系統(tǒng)選育和雜交育成的抗BmNPV新蠶品種。在母種的系統(tǒng)選育過程中，夏和早秋蠶期均在自然高溫高濕或高溫干燥的環(huán)境下飼養(yǎng)，使新品種不僅具有較強(qiáng)的BmNPV抗性，而且對(duì)高溫多濕的耐受性也很強(qiáng)，適合珠江流域蠶區(qū)全年各蠶期飼養(yǎng)。

4 結(jié)論

粵蠶11號(hào)對(duì)BmNPV的抗性極顯著高于對(duì)照兩廣二號(hào)，于2019年秋通過廣東省農(nóng)作物新品種鑒定。其發(fā)育、眠起齊一，對(duì)BmNPV具較強(qiáng)抵抗性，產(chǎn)量高，繭絲質(zhì)優(yōu)良，是一個(gè)易繁易養(yǎng)、綜合性狀優(yōu)良的家蠶新品種，適宜在廣東蠶區(qū)全年飼養(yǎng)。