高溫沖擊對家蠶抗性相關(guān)性狀的影響

秦鳳++石涼++童曉琪++張彥++黃德輝

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.083

摘要：高溫是影響家蠶生命活動的重要因素，直接影響家蠶體內(nèi)保護(hù)酶系統(tǒng)中相關(guān)酶活及其經(jīng)濟(jì)性狀的高低。對常溫下家蠶經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行分析，并研究高溫沖擊后家蠶血液中的保護(hù)酶（SOD、POD、CAT）活性。結(jié)果表明，常溫下皖廣三號的經(jīng)濟(jì)性狀高于對照品種薪杭×白云，高溫沖擊后皖廣三號的抗性相關(guān)性狀均高于對照種。皖廣三號體質(zhì)強(qiáng)健、抗逆性強(qiáng)，對高溫、多濕環(huán)境具有較好的適應(yīng)性，是適于長江流域夏、秋季飼養(yǎng)的優(yōu)良家蠶品種。

關(guān)鍵詞：高溫；家蠶；保護(hù)酶；皖廣三號；抗性育種

中圖分類號： S882.12文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2016）10-0293-02

收稿日期：2015-10-19

基金項目：安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長青年創(chuàng)新基金（編號：14B0637）；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）；安徽省長三角科技聯(lián)合攻關(guān)項目（編號：1301c063013）；安徽省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蠶桑專項（編號：皖農(nóng)科[2011]6號）；安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新團(tuán)隊項目（編號：12C0602）。

作者簡介：秦鳳（1982—），女，安徽全椒人，碩士研究生，助理研究員，主要從事家蠶遺傳育種研究。Tel：（0551）62826576；E-mail：melissaqin@163.com。

通信作者：黃德輝，研究員，主要從事家蠶遺傳育種研究。E-mail：Huangdehui@163.com。家蠶既是繭絲產(chǎn)業(yè)的生物基礎(chǔ)，又是鱗翅目昆蟲研究的典型模式種類[1]，同時也是開發(fā)新一代生物反應(yīng)器和新型昆蟲產(chǎn)業(yè)的材料[2-3]。家蠶血液中存在很多酶，其中超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）組成了生物體內(nèi)的保護(hù)酶體系[4-5]。已有研究表明，這3種酶均與家蠶的免疫能力、抗逆性有關(guān)[6-7]。

為明確家蠶機(jī)體在高溫、多濕等環(huán)境中的生理反應(yīng)，調(diào)查高溫飼育環(huán)境中家蠶的生命力和產(chǎn)繭量性狀成績，并對筆者所在研究所保育家蠶品種的SOD、CAT、POD活性進(jìn)行研究。分析家蠶5齡幼蟲血淋巴中3種酶在不同溫度下的活力差異，及其與家蠶生命力和產(chǎn)繭量性狀的相關(guān)性，通過測定5齡幼蟲血淋巴中保護(hù)酶系統(tǒng)中酶的活力，從而選擇抗性家蠶品種育種材料。

1材料與方法

1.1家蠶幼蟲血淋巴樣品制備

供試家蠶品種為皖廣三號，對照品種為薪杭×白云，二化性，正常飼養(yǎng)至5齡起蠶。正常食桑1 d后，將上述品種各取100頭，在溫度為32 ℃及35 ℃、RH 95%的環(huán)境下飼養(yǎng)24、48、72 h，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(fù)獨立樣品，收集幼蟲血淋巴。從高溫處理開始，每隔24 h記錄家蠶的死亡頭數(shù)。

1.2家蠶血液抗氧化酶活性測定

1.2.1酶液制備將家蠶血液加入預(yù)冷的0.1 mol/L磷酸緩沖液（pH值為7.0），在冰浴中勻漿，于4 ℃下10 000 g離心10 min，取上清液供酶活性測定用。

1.2.2酶活性測定酶活性測定均采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的測定試劑盒。

SOD活性（U/mL）=[（D1 550 nm-D2 550 nm）/D1 550 nm]/50%×反應(yīng)體系的稀釋倍數(shù)×樣本測試前的稀釋倍數(shù)。式中，D1 550 nm為對照管的吸光值，D2 550 nm為測定管的吸光值。

CAT活力（U/mL）=（D1 405 nm-D2 405 nm）×271/（60×取樣量）×樣本測試前的稀釋倍數(shù)。式中，D1 405 nm為對照管的吸光值，D2 405 nm為測定管的吸光值，271為斜率的倒數(shù)。

POD活力（U/mL）=（D2 420 nm-D1 420 nm）/（12×比色直徑）×反應(yīng)液總體積/樣本量（mL）/反應(yīng)時間×樣本測試前的稀釋倍數(shù)×1 000。式中，D1 550 nm為對照管的吸光值，D2 550 nm為測定管的吸光值，比色直徑為1.0 cm，反應(yīng)時間為30 min。

1.3家蠶幼蟲生命力與繭層率調(diào)查

該項調(diào)查與血淋巴總SOD活力檢測同時進(jìn)行。上述各供試家蠶品種自4齡起蠶后進(jìn)行分區(qū)，每區(qū)400頭，在正常條件下飼養(yǎng)至上蔟結(jié)繭，并對每區(qū)的幼蟲死亡率（幼蟲期死亡頭數(shù)/飼養(yǎng)總數(shù)×100%）、蟲蛹率（活蛹數(shù)/飼養(yǎng)總數(shù)×100%）、繭層率（繭層量/全繭量×100%，分別為25頭雄蠶和25頭雌蠶的均值）進(jìn)行統(tǒng)計調(diào)查。

2結(jié)果與分析

2.1高溫沖擊對家蠶血液中SOD活性的影響

不同高溫脅迫下，試驗品種皖廣三號32、35 ℃（簡稱為WG32、WG35）及對照品種薪杭×白云32、35 ℃（簡稱為XH32、XH35）的變化幅度情況見表1。結(jié)果表明，在相同溫度（32 ℃或35 ℃）脅迫下，試驗品種和對照品種體內(nèi)SOD的濃度基本相同，SOD活性隨高溫脅迫時間的延長表現(xiàn)為先降低、后升高。

2.2高溫沖擊對家蠶血液中CAT活性的影響

由表2可知，隨著高溫脅迫時間的延長，對高溫抵抗力較弱的品種其CAT變化幅度較小，對高溫抵抗力較強(qiáng)的品種其CAT變化幅度較大。32 ℃時，WG的CAT活性變化幅度大于2.3高溫沖擊對家蠶血液中POD活性的影響

由表3可知，32 ℃時，試驗品種在3個時間段的POD活性均高于對照品種；35 ℃時，隨著高溫脅迫時間的延長，試驗品種的POD活性先明顯增加、后維持不變，而對照品種的POD活性先增加、后明顯低于試驗品種。72 h后，32、35 ℃下WG的POD活性均高于XH。

2.4高溫沖擊對家蠶生命率的影響

高溫沖擊對家蠶生命率的影響見表4。高溫脅迫24 h后，32、35 ℃下皖廣三號和薪杭×白云品種均無死蠶。高溫脅迫48 h后，32 ℃下皖廣三號和薪杭×白云均無死蠶，35 ℃下皖廣三號、薪杭×白云的死蠶數(shù)分別為1、3條。高溫脅迫72 h后，32 ℃下皖廣三號、薪杭×白云的死蠶數(shù)分別為2、4條，35 ℃下皖廣三號、薪杭×白云的死蠶數(shù)分別為3、7條。結(jié)果表明，皖廣三號的死籠率低于薪杭×白云。

3結(jié)論與討論

高溫沖擊對家蠶的生長發(fā)育有很大影響，可導(dǎo)致家蠶抗病能力和抗逆性下降，并直接造成經(jīng)濟(jì)損失。研究家蠶的抗高溫機(jī)理，培育出強(qiáng)健好養(yǎng)的抗性品種是蠶桑產(chǎn)業(yè)的迫切需求。皖廣三號是2014年12月通過安徽省家蠶品種審定的新品種。本研究結(jié)果表明，皖廣三號體內(nèi)保護(hù)酶系統(tǒng)的酶活性均高于對照品種薪杭×白云，且其飼養(yǎng)成績、經(jīng)濟(jì)性狀均優(yōu)于對照品種。皖廣三號體質(zhì)強(qiáng)健，抗逆性強(qiáng)，對高溫及多濕環(huán)境、粗放型飼養(yǎng)具有較好的適應(yīng)性，是適于長江流域夏、秋季飼養(yǎng)的優(yōu)良品種。

參考文獻(xiàn)：

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