家蠶對血液型膿病的抗性與防治策略

魯興萌

(浙江大學(xué)蠶蜂研究所，浙江杭州 310058)

家蠶對血液型膿病的抗性與防治策略

魯興萌

(浙江大學(xué)蠶蜂研究所，浙江杭州 310058)

針對近年來家蠶血液型膿病發(fā)生和流行較為嚴重的現(xiàn)狀，分析和討論了家蠶對血液型膿病的抗性特點和規(guī)律。提出抗血液型膿病家蠶品種的培育是一項長期任務(wù)和目標;家蠶血液型膿病的防治重點是重視養(yǎng)蠶環(huán)境的潔凈、嚴格執(zhí)行家蠶飼養(yǎng)標準、規(guī)范消毒用藥以及杜絕化學(xué)污染物或農(nóng)藥的危害。

家蠶;血液型膿病;抗病性;防治策略

養(yǎng)蠶生產(chǎn)中病害防控的兩大方面就是選擇抗性品種(良種)和規(guī)范飼養(yǎng)(良法)，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一般規(guī)律。家蠶血液型膿病是近年來養(yǎng)蠶生產(chǎn)中較為普遍發(fā)生，并不時發(fā)生部分農(nóng)戶或一定養(yǎng)蠶區(qū)域內(nèi)絕產(chǎn)的情況。因此，培育對該病具有良好抗性的實用蠶品種、研發(fā)能夠有效治療該病的藥物或建立和落實符合省力化養(yǎng)蠶模式的防病技術(shù)也成為從業(yè)者的關(guān)注熱點。正確理解家蠶對血液型膿病(或家蠶血液型膿病病毒－Bombyx mori Nuclear Polyhedrosis Virus，BmNPV)的抵抗性，有助于生產(chǎn)上采取合理措施，有效控制該病的流行和暴發(fā)。

家蠶的抗性包括兩個方面，其一是對病原微生物的抗性，也稱之為抗病性;其二是對養(yǎng)蠶環(huán)境的抗性，也稱之為抗逆性。家蠶對病原微生物和環(huán)境因子(化學(xué)和物理等)的抗性與品種等有關(guān)，家蠶不同品種間對不同病原微生物和環(huán)境因子(化學(xué)和物理等)的抗性存在明顯的差距，兩種抗性間也存在密切的關(guān)系。

1 不同家蠶品種的抗性差異

目前，至少有500多個育種材料或雜交蠶種(包括部分雜交種的正反交和部分不同實驗室使用的相同品種)的家蠶對血液型膿病的抗性得到了評價或鑒定［1－10］，在評價或鑒定這些品種的抗性時，主要采用2種方法，其一是測定品種對家蠶血液型膿病病毒多角體(Bombyx mori Nuclear Polyhedrosis Virus Polyhedron，BmNPB)的 IC50(或 LC50和 LD50)，其二是測定相同感染劑量(或濃度)下的死亡率(或感染率)后統(tǒng)計學(xué)的差異顯著性比較。前者是抗性測定的規(guī)范方法，對實際指導(dǎo)的意義更大;后者在相差不多的百分點時，就可統(tǒng)計分析稱差異極顯著或顯著，屬于統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用不當，對實際的指導(dǎo)意義不大。

由于不同環(huán)境(病毒的新鮮程度、家蠶試驗溫濕度標準程度、桑葉質(zhì)量等)條件下的試驗很難有絕對數(shù)值比較性，對不同品種抗性的評價以同一實驗條件下進行的比較數(shù)據(jù)較為可取。在對育種素材的評價中，品種間IC50(或LC50)的差異在103的范圍之內(nèi)(簡而言之，抗性差1 000倍以內(nèi))，其中品種的系統(tǒng)間抗性存在歐系＞日系＞中系的趨勢，多化＞二化＞一化、日一化＞歐一化＞中一化、日二化 ＞ 中二化的趨勢［1－2］;雜交品種間的 IC50(或LC50)差異較小，多數(shù)在10倍以內(nèi)，個別曾報道育成過程中的品種可達8.71 ×102倍［7］。

2 飼養(yǎng)溫度對抗性的影響

家蠶是一種變溫動物，溫濕度等外界環(huán)境的變化直接影響其生理狀態(tài)，濕度主要通過影響家蠶的水分代謝而發(fā)生間接影響，而溫度則直接影響家蠶各種酶的活性和相互之間的平衡，從而影響其生理狀態(tài)或抗性。

已有試驗表明溫度對家蠶抗BmNPV具有明顯的影響。1～3齡用21、25、29、33℃不同溫度飼養(yǎng)，4齡起蠶經(jīng)口接種BmNPB后的LC50分別為0.447 4、0.433 0、0.565 7、2.519 2，即1 ～3 齡33 ℃飼養(yǎng)較用25℃飼養(yǎng)家蠶對BmNPV的抗性下降121.96倍。1～4齡用21、25、29、33℃飼養(yǎng);5齡起蠶經(jīng)口接種 BmNPB后的 LC50分別為 0.607 4、1.000 0、1.500 0和2.300 0，即33℃飼養(yǎng)較用25℃飼養(yǎng)家蠶對BmNPV的抗性下降19.95倍［11］。

1～4齡用25℃飼養(yǎng)，5齡起蠶經(jīng)口接種BmNPB后，再于 21、25、29 、33 ℃飼養(yǎng)的 LC50分別為1.320 4、0.893 1、1.500 0 和 2.053 8，即 33 ℃飼養(yǎng)較用25℃飼養(yǎng)家蠶對BmNPV的抗性下降14.48倍［11］。

1～3齡用25℃飼養(yǎng)，3眠眠中分別置于25、32、36℃中，起蠶經(jīng)口接種 BmNPB，再于25℃飼養(yǎng)，其 LC50分別為1.625 0、2.310 3 和2.500 0，即眠中置于36℃和32℃分別較25℃家蠶對BmNPV的抗性下降7.50倍和4.85倍［11］。

25℃飼養(yǎng)至4齡起蠶，正常餉食并經(jīng)口接種BmNPB，在25℃飼養(yǎng)和絕食24 h后餉食并經(jīng)口接種 BmNPB，分別在19、25、31 、37 ℃飼養(yǎng)，其 LC50分別為0.124 9、0.391 3、0.583 3、1.333 3 和 3.519 2，即絕食24 h后37℃飼養(yǎng)較絕食24 h后25℃飼養(yǎng)和未絕食后25℃飼養(yǎng)家蠶對BmNPV的抗性下降16.2倍和2 479.1倍。5齡起蠶絕食24 h后的抗性下降約為 10 倍［11］。

高溫引起血液型膿病流行和暴發(fā)的事件也是近年在部分蠶區(qū)時有發(fā)生的農(nóng)業(yè)災(zāi)害，家蠶5齡期或熟蠶期高溫對BmNPV的抗性影響也是非常值得關(guān)注的問題。

3 不同發(fā)育階段和飼料因素對抗性的影響

蟻蠶、2齡蠶、3齡蠶、4齡蠶和5齡蠶經(jīng)口接種BmNPB 的 LC50分別為 3.531 8、2.645 6、1.431 9、0.567 2和0.616 0，4齡蠶和5齡蠶較蟻蠶的抗性分別提高921.7倍和823.8倍，即隨著齡期的增加家蠶對BmNPV的抗性明顯增強［12］。

用桑葉粉含量為10%和50%人工飼料飼養(yǎng)家蠶，3齡起蠶經(jīng)口接種BmNPB的LC50分別為2.270 9和1.133 8，即人工飼料中桑葉粉含量的增加有利于提高家蠶對BmNPV的抗性［13］。該現(xiàn)象可推測為桑葉葉綠體中的葉綠素a是家蠶消化道內(nèi)具有抗Bm-NPV活性的紅色熒光蛋白(RFP)的原料有關(guān)［14－20］。在氟化物污染蠶區(qū)，以“使用偏嫩桑葉”作為防氟技術(shù)措施，往往導(dǎo)致血液型膿病的暴發(fā)，也是飼料質(zhì)量影響家蠶抗BmNPV能力的事例。

此外，化學(xué)污染物或農(nóng)藥等輕微污染桑葉的情況下，是否對家蠶抗BmNPV能力有明顯的影響同樣值得關(guān)注。

4 防治途徑和策略

綜合防治是蠶病防治的基本策略，綜合防治由選用良種、嚴格消毒和精心飼養(yǎng)等單項技術(shù)組成，在防治家蠶血液型膿病方面同樣適用。選用良種或培育對BmNPV具有良好抗性的家蠶品種是各項技術(shù)的基礎(chǔ)、嚴格消毒是杜絕BmNPV等病原微生物與家蠶相互作用的有效方法、精心飼養(yǎng)是充分發(fā)揮品種潛能的保障性技術(shù)。

4.1 家蠶品種

家蠶對BmNPV抗性的品種素材或?qū)嵱闷贩N間的差異(≤1 000 倍)［1－7］和其抗性由多基因控制［21］或受一對主效顯性基因和若干微效基因控制［22－23］的抗性遺傳基礎(chǔ)和規(guī)律，以及這些抗性相關(guān)基因與經(jīng)濟現(xiàn)狀相關(guān)基因間的復(fù)雜關(guān)系，品種素材基礎(chǔ)和傳統(tǒng)雜交育種等方法在育成抗性品種方面存在較大的困難。隨著人類對BmNPV侵染家蠶分子機理認識的深入和生物技術(shù)的快速發(fā)展，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以提高家蠶對BmNPV的抗性，但這種抗性提高的實用價值有多大尚未得到系統(tǒng)的科學(xué)評價［24－26］。此外，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)解決該問題，同樣遭遇抗性相關(guān)基因與經(jīng)濟性狀相關(guān)基因間的復(fù)雜關(guān)系，以及基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)(genetic regulatory networks)的連續(xù)性、動態(tài)性和復(fù)雜性的現(xiàn)實認知。

家蠶的BmNPV抗性品種培育在近期難于滿足實際生產(chǎn)期望的現(xiàn)實中，加強對抗性品種培育的遺傳學(xué)、育種技術(shù)和新品種培育等研究的投入，無疑是一項任重而道遠的工作。而建立家蠶品種的BmNPV抗性鑒定標準，對現(xiàn)有各蠶區(qū)當家蠶品種或新育成品種的BmNPV抗性科學(xué)評估，則對各蠶區(qū)選擇推廣新品種和不同區(qū)域和蠶季選擇適用品種(蠶品種的布局)具有十分積極的現(xiàn)實意義。

4.2 防病藥物

在生產(chǎn)上通過使用治療藥物，解決家蠶血液型膿病的流行和暴發(fā)問題是蠶農(nóng)或部分技術(shù)人員非常迫切的期望，雖然已有試驗研究證明β－丙內(nèi)酯等化學(xué)物品對家蠶BmNPV感染后的發(fā)病具有明顯的抑制效果［27］，但有效并不等于可用?？陀^上至今未有試驗證實可實用化的家蠶病毒病治療用藥物，更無合法的治療用藥。該問題也可能與家蠶幼蟲期過短的客觀現(xiàn)實或研究不夠深入有關(guān)。在生產(chǎn)基層出現(xiàn)的諸多防治家蠶血液型膿病的藥物，不僅沒有成效而延誤防治機遇，更多的是擾亂正常的病害防控和直接在經(jīng)濟上坑害蠶農(nóng)。

養(yǎng)蠶消毒的目標在于使家蠶所處環(huán)境或被感染BmNPV的劑量在其抗性范圍之內(nèi)。長久以來強堿性化學(xué)物質(zhì)一直被作為家蠶血液型膿病的主要消毒劑，用于蠶體蠶座消毒的新鮮石灰粉的作用已被普遍接受，但“新鮮”兩字的到位率并不十分樂觀。用于蠶室蠶具消毒的主要消毒藥物應(yīng)該是含氯消毒劑，但該類消毒劑的強腐蝕性或其中有機氯消毒劑的酸堿度和溶解性一直是困擾其技術(shù)到位率的主要問題。一些復(fù)合消毒劑試圖通過復(fù)合使用藥物改善該類問題，但復(fù)合后溶液的消毒效果和強堿性的穩(wěn)定性(基于實際生產(chǎn))是否可靠?是否存在彌補一些缺陷或改善一些性能后出現(xiàn)了其它的問題?基于血液型膿病流行的現(xiàn)狀和新型消毒藥物的研發(fā)方向都是非常值得認知和思考的問題［28－31］。

防止養(yǎng)蠶環(huán)境被病原微生物所污染，無疑是優(yōu)先于消毒的防病基礎(chǔ)，也是目前生產(chǎn)技術(shù)水平上可取得明顯防治成效的一種途徑。此外，隨著部分蠶區(qū)養(yǎng)蠶設(shè)施的改進、化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展，以及殺滅BmNPV的關(guān)鍵問題僅是打開包裹BmNPV的多角體等有利條件，研發(fā)有效防治家蠶血液型膿病等病害的新型蠶用消毒劑還是具有很大的發(fā)展空間。

4.3 飼養(yǎng)技術(shù)

高溫(37℃)和絕食(24 h)共同作用下，家蠶對BmNPV的抗性可下降1 000倍以上［11］，而實際生產(chǎn)中如此高溫沖擊并非罕見和“等等齊”等農(nóng)作習(xí)慣的蠶區(qū)，也可認為飼養(yǎng)技術(shù)較品種抗性更重要。溫度和桑葉(過度饑餓和桑葉偏嫩等)在直接影響家蠶抗性外，還可與濕度等環(huán)境因子一同從病原微生物的擴散方面，間接影響家蠶血液型膿病的流行與暴發(fā)?，F(xiàn)有養(yǎng)蠶技術(shù)標準并非是一種復(fù)雜的系統(tǒng)，但實際生產(chǎn)中偏離標準的情況應(yīng)該說十分常見，而遭遇極端氣候條件下的偏離往往造成蠶病的暴發(fā)。由于各蠶區(qū)或飼養(yǎng)農(nóng)戶的飼養(yǎng)環(huán)境和飼養(yǎng)條件的不同，因地制宜盡力維持家蠶在飼養(yǎng)標準中生長是防止血液型膿病流行和暴發(fā)的有效途徑。

此外，從流行病控制的角度而言，飼養(yǎng)技術(shù)中“大小蠶分養(yǎng)，小蠶共育”、“合理催青保護”、“加強眠起處理，及時淘汰病死蠶和隔離遲眠蠶”，以及“防止化學(xué)污染物或農(nóng)藥的污染”等都是精心飼養(yǎng)、充分發(fā)揮蠶品種抗性和其它優(yōu)良性狀的有效保障措施。

家蠶血液型膿病的綜合防治在涉及蠶品種、消毒和飼養(yǎng)技術(shù)外，宏觀上的養(yǎng)蠶布局、小蠶共育技術(shù)的推進和桑園管理等都是綜合影響的因素，不同蠶區(qū)根據(jù)自身農(nóng)作規(guī)律、養(yǎng)蠶技術(shù)條件和技術(shù)水平，突出重點問題和抓住關(guān)鍵技術(shù)是有效防止家蠶血液型膿病流行和暴發(fā)的基本策略。

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S884.5

B

1007－0982(2012)03－0004－04

2012－07－16;

2012－07－17

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(編號CARS－22)。

魯興萌(1962—)，男，浙江湖州，博士，教授。

Tel:0571－88982305，E-mail:xmlu@zju.edu.cn