添食殼聚糖對家蠶一代雜交種若干性狀的影響

石 涼 秦 鳳 張 彥 童曉琪 黃德輝

(安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑研究所，安徽合肥 230061)

添食殼聚糖對家蠶一代雜交種若干性狀的影響

石 涼 秦 鳳 張 彥 童曉琪 黃德輝

(安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑研究所，安徽合肥 230061)

為了評價添食殼聚糖對家蠶若干飼養(yǎng)成績的影響，以家蠶一代雜交種菁松×皓月為試驗對象，采用桑葉噴灑殼聚糖溶液的方法，從4齡第2天開始連續(xù)添食不同質(zhì)量濃度的殼聚糖，調(diào)查家蠶4齡起蠶死籠率、4齡起蠶結(jié)繭率、4齡起蠶蟲蛹率、萬頭收繭量和萬頭繭層量等。結(jié)果表明，4齡第2天開始連續(xù)添食殼聚糖，當(dāng)質(zhì)量濃度達(dá)到1.0 mg/mL時，可以縮短家蠶幼蟲的齡期經(jīng)過、提高4齡起蠶生命率;4齡起蠶蟲蛹率比對照提高了1.07個百分點以上，普通繭百分率比對照提高了0.55個百分點以上;繭層率、總收繭量、萬頭收繭量和萬頭繭層量等也均優(yōu)于對照，但是差異不顯著。

殼聚糖;家蠶;菁松×皓月;添食;綜合成績

傳染性蠶病是由對家蠶有致病性的微生物侵染家蠶引起的一類蠶病，因病原微生物種類不同分為病毒病、細(xì)菌病、真菌病和原蟲病。目前養(yǎng)蠶生產(chǎn)中發(fā)生較普遍的傳染性蠶病主要是病毒病和真菌病。特別是家蠶病毒病，近年來在蠶業(yè)生產(chǎn)過程中頻頻發(fā)生，尤其是在遇到極端氣候的年份極易大面積暴發(fā)，直接影響?zhàn)B蠶的收成、蠶繭的產(chǎn)量及繭絲的品質(zhì)，成為制約蠶桑生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展的主要因素之一。

殼聚糖(chitosan)是天然多糖甲殼素脫去部分乙?；漠a(chǎn)物，廣泛存在于蝦、蟹等甲殼類動物和蠶蛹的外表皮中，是自然界中唯一帶正電荷的堿性多糖［1］，一種高分子陽離子聚合物。殼聚糖結(jié)構(gòu)與纖維素相似，由多個N－乙酰氨基葡萄糖通過β－1，4糖苷鍵聚合而成，但它的性質(zhì)比纖維素更為活潑，表現(xiàn)出多種獨特的生物學(xué)活性和功能［2，3］，具有抗菌［4］、抗凝血［5］、降脂、增強(qiáng)免疫力［6］等多種生理功能。殼聚糖無毒、無刺激性、可生物降解，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域［1］。已有研究表明，殼聚糖可以誘導(dǎo)植物產(chǎn)生廣譜抗性［7－10］，增強(qiáng)植物的自身防衛(wèi)能力，抑制病原微生物的生長［11－12］。殼聚糖在植物抵御逆境脅迫方面有積極的意義，但是它在蠶業(yè)中的應(yīng)用研究還未見報道。為探討殼聚糖對家蠶飼養(yǎng)成績和蠶繭產(chǎn)量的影響，我們對家蠶進(jìn)行了殼聚糖添食試驗，現(xiàn)將試驗結(jié)果報告如下。

1 材料及方法

1.1 試驗材料

供試蠶品種:菁松×皓月和皓月×菁松，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所提供。

供試殼聚糖:Macklin(麥克林)羧化殼聚糖［(C6H11NO4)n］分析純，上海麥克林生化科技有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗方法

1.2.1 殼聚糖溶液配制 將羧化殼聚糖用清水分別配制成0.1、0.5和1.0 mg/mL的殼聚糖溶液。

1.2.2 家蠶的飼養(yǎng)及處理 菁松×皓月和皓月×菁松于2015年4月20日催青，5月1日分別收蟻0.5 g，在安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑研究所蠶室用普通桑葉飼養(yǎng)，一日三回育至4齡起蠶數(shù)蠶分區(qū)，50頭/區(qū)，4齡餉食第1天普通桑葉育。4齡第2天開始設(shè)連續(xù)添食0.1、0.5和1.0 mg/mL殼聚糖溶液噴灑的桑葉3個殼聚糖添食處理區(qū)和1個清水對照處理區(qū)，每個處理區(qū)3個重復(fù)，共24個處理區(qū)。4齡第2天開始連續(xù)用不同質(zhì)量濃度的殼聚糖溶液或等量清水噴灑的桑葉添食家蠶直至上蔟，桑葉葉面以均勻噴濕為標(biāo)準(zhǔn)，保證每個處理區(qū)家蠶桑葉足食。

1.3 調(diào)查項目

添食試驗期間調(diào)查家蠶的生長發(fā)育情況、齡期經(jīng)過及病死蠶數(shù)。家蠶上蔟第6天采繭，采繭后調(diào)查產(chǎn)繭量、4齡起蠶生命率(4齡起蠶結(jié)繭率、4齡起蠶死籠率、4齡起蠶蟲蛹率)、全繭量、繭層量、繭層率、普通繭百分率、總收繭量、萬頭收繭量、萬頭繭層量。計算公式如下:死籠率(%)=死籠蠶數(shù)÷結(jié)繭蠶數(shù)×100;結(jié)繭率(%)=結(jié)繭蠶數(shù)÷(結(jié)繭蠶數(shù)+4～5齡病死蠶數(shù)+蔟中病死蠶數(shù))×100;蟲蛹率(%)=結(jié)繭率×(1－死籠率)×100;萬頭收繭量(kg)=總收繭量(kg)÷實際飼育頭數(shù)×10 000;萬頭繭層量(kg)=萬頭收繭量(kg)×繭層率(%)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算，采用SPSS18.0數(shù)據(jù)處理軟件對蟲蛹率、繭層率、普通繭百分率、總收繭量、萬頭收繭量、萬頭繭層量等進(jìn)行t檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 4齡第2天開始連續(xù)添食不同質(zhì)量濃度殼聚糖對家蠶幼蟲齡期經(jīng)過的影響

從表1可以看出，添食0.1 mg/mL殼聚糖處理區(qū)家蠶的全齡經(jīng)過時間最長，為21 d 7 h，與清水對照區(qū)相同;添食0.5 mg/mL殼聚糖處理區(qū)家蠶的全齡經(jīng)過次之，為21 d 0 h;添食1.0 mg/mL殼聚糖處理區(qū)家蠶的全齡經(jīng)過最短，為20 d 17 h。說明，添食0.5～1.0 mg/mL殼聚糖能在一定程度上縮短家蠶的齡期經(jīng)過，使上蔟齊一，且隨著添食質(zhì)量濃度的提高5齡經(jīng)過縮短。

表1 4齡第2天開始連續(xù)添食不同質(zhì)量濃度殼聚糖對家蠶幼蟲齡期經(jīng)過的影響

2.2 4齡第2天開始連續(xù)添食不同質(zhì)量濃度殼聚糖對家蠶4齡起蠶生命率的影響

從表2可以看出，菁松×皓月和皓月×菁松4齡第2天開始連續(xù)添食1.0 mg/mL殼聚糖處理區(qū)均無死亡蠶，其中菁松×皓月的4齡起蠶結(jié)繭率、4齡起蠶蟲蛹率均為99.31%，均高于對照區(qū)(98.24%和98.19%);皓月×菁松 4齡第 2天開始連續(xù)添食1.0 mg/mL殼聚糖處理區(qū)的4齡起蠶結(jié)繭率、4齡起蠶蟲蛹率均為98.79%，也略高于對照區(qū)(98.72%和98.51%)。4齡第2天開始連續(xù)添食0.1、0.5 mg/mL殼聚糖處理區(qū)的4齡起蠶生命率成績均低于4齡第2天開始連續(xù)添食1.0 mg/mL殼聚糖處理區(qū)，但生命率成績沒有隨著殼聚糖溶液質(zhì)量濃度的增加而提高，呈現(xiàn)無規(guī)律變化，且與對照區(qū)的差異不大。4齡第2天開始連續(xù)添食1.0 mg/mL殼聚糖溶液使4齡起蠶結(jié)繭率、4齡起蠶蟲蛹率都得到提高，4齡起蠶死籠率降低;但是4齡第2天開始連續(xù)添食0.1、0.5 mg/mL殼聚糖溶液對提高4齡起蠶結(jié)繭率、4齡起蠶蟲蛹率和降低4齡起蠶死籠率的效果不明顯。

表2 4齡第2天開始連續(xù)添食不同質(zhì)量濃度殼聚糖對家蠶4齡起蠶生命率的影響

2.3 4齡第2天開始連續(xù)添食不同質(zhì)量濃度殼聚糖對家蠶飼養(yǎng)成績的影響

從表3可以看出，菁松×皓月4齡第2天開始連續(xù)添食0.1、0.5、1.0 mg/mL殼聚糖處理區(qū)的繭層率分別為25.43%、25.45%、25.74%，均高于對照區(qū)的25.24%;皓月×菁松4齡第2天開始連續(xù)添食0.1、0.5、1.0 mg/mL殼聚糖處理區(qū)的繭層率分別為25.67%、25.75%、25.78%，也均高于對照區(qū)的25.22%，且隨著添食殼聚糖質(zhì)量濃度的增加，繭層率隨之提高，但差異不顯著。菁松×皓月4齡第2天開始連續(xù)添食1.0 mg/mL殼聚糖處理區(qū)的普通繭百分率為98.57%，比對照區(qū)(97.45%)高1.12個百分點，皓月×菁松 4齡第 2天開始連續(xù)添食1.0 mg/mL殼聚糖處理區(qū)的普通繭百分率為98.30%，比對照區(qū)(97.75%)高0.55個百分點，但差異均不顯著。菁松×皓月正反交4齡第2天開始連續(xù)添食1.0 mg/mL殼聚糖處理區(qū)的總收繭量、萬頭收繭量和萬頭繭層量均高于對照區(qū)，但差異不顯著，而4齡第2天開始連續(xù)添食0.1、0.5 mg/mL殼聚糖處理區(qū)均低于或接近1.0 mg/mL殼聚糖的處理區(qū)，但沒有隨著添食殼聚糖質(zhì)量濃度的增加而提高，呈現(xiàn)無規(guī)律變化的情況，且與對照區(qū)差別不大。萬頭收繭量和萬頭繭層量以4齡第2天開始連續(xù)添食1.0 mg/mL殼聚糖處理區(qū)最高，菁松×皓月正、反交分別為22.25、5.727 kg和22.36、5.764 kg。由此可見，添食殼聚糖可以提高家蠶的飼養(yǎng)成績和經(jīng)濟(jì)性狀，其添食質(zhì)量濃度越高整體成績越好，但與對照區(qū)差異不顯著。

表3 4齡第2天開始連續(xù)添食不同質(zhì)量濃度殼聚糖對家蠶飼養(yǎng)成績的影響

3 討論

本試驗結(jié)果表明，4齡第2天開始連續(xù)添食用殼聚糖溶液噴灑的桑葉，家蠶的齡期經(jīng)過縮短，上蔟更整齊。添食殼聚糖可提高繭層率，且隨著添食殼聚糖溶液質(zhì)量濃度的增加，繭層率也隨之提高。添食殼聚糖溶液質(zhì)量濃度達(dá)到1.0 mg/mL時，4齡第2天開始連續(xù)添食殼聚糖可以提高家蠶的4齡起蠶生命率、繭質(zhì)成績，普通繭百分率、總收繭量也有所提高，但差異不顯著。4齡第2天開始連續(xù)添食0.1、0.5 mg/mL殼聚糖處理區(qū)與對照區(qū)的差別不顯著，4齡第2天開始連續(xù)添食殼聚糖質(zhì)量濃度為1.0 mg/mL時，家蠶的綜合飼養(yǎng)成績最優(yōu)，但與對照區(qū)的差異仍沒有達(dá)到顯著水平。這說明，4齡第2天開始連續(xù)添食殼聚糖溶液質(zhì)量濃度的大小影響其添食的效果，在試驗設(shè)置的殼聚糖溶液質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，連續(xù)添食殼聚糖溶液質(zhì)量濃度越大效果越好，但本試驗中最高質(zhì)量濃度只設(shè)置了1.0 mg/mL，該質(zhì)量濃度是否為提高家蠶飼養(yǎng)成績及蠶繭產(chǎn)量的最佳質(zhì)量濃度，還需進(jìn)一步試驗驗證。

對于4齡第2天開始連續(xù)添食殼聚糖溶液處理區(qū)的飼養(yǎng)成績與清水對照區(qū)的飼養(yǎng)成績差異不顯著，推測可能與品種有關(guān)，本試驗使用的一代雜交種菁松×皓月，其繭質(zhì)好，產(chǎn)繭量高，抗性強(qiáng)，若換成其他品種，則有可能出現(xiàn)較大差異。此外，本試驗采用實驗室簡單添食的方式，初步看出4齡第2天開始連續(xù)添食殼聚糖可以縮短家蠶幼蟲的齡期經(jīng)過，提高家蠶生命率、繭質(zhì)成績和蠶繭產(chǎn)量，以后可以采用分子生物學(xué)的手段進(jìn)一步驗證，以期尋找最佳的添食方式和添食質(zhì)量濃度。

4齡第2天開始連續(xù)添食殼聚糖可以提高家蠶的生命率，分析其原因，主要有以下幾種:一是，殼聚糖分子可以通過滲透作用穿過病原微生物的外殼進(jìn)入其內(nèi)部［13］，破壞細(xì)菌中內(nèi)含物的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使細(xì)菌無法進(jìn)行正常的生理活動，或者直接干擾其帶負(fù)電荷的遺傳物質(zhì)DNA和RNA［14－15］，抑制病毒的繁殖，導(dǎo)致病毒的死亡。二是，殼聚糖的有效基團(tuán)可以與多角體蛋白和病毒囊膜上的脂類、蛋白質(zhì)反應(yīng)，使多角體蛋白變性，失去多角體蛋白保護(hù)的病毒粒子對環(huán)境和消毒藥劑的抵抗力較差。三是，殼聚糖可以吸附帶有負(fù)電荷的細(xì)菌，使細(xì)菌細(xì)胞壁和細(xì)胞膜上的負(fù)電荷分布不均，干擾細(xì)胞壁的合成，使細(xì)胞壁趨向于溶解，直至死亡［13，16］。綜上所述，殼聚糖可通過多個途徑提高家蠶的生命率，今后將進(jìn)一步深入其在家蠶方面的研究，使其得到更好的應(yīng)用。

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S881.2

A

1007－0982(2016)03－0017－04

10.16839/j.cnki.zgcy.2016.03.004

2015－11－10;接受日期:2016－04－20

安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長青年創(chuàng)新基金項目(編號14B0634);安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院學(xué)科建設(shè)項目(編號15A0603);安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新團(tuán)隊項目(編號12C0602);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)。

第1作者信息:石涼(1984—)，女，山東梁山，碩士研究生，助理研究員。Tel:0551－62826576，E-mail:shiliang5566@163.com

信息:黃德輝(1964—)，男，安徽黃山，研究員。E-mail:huangdehui1964@163.com