適于省力化飼養(yǎng)的抗BmNPV蠶品種選育研究

姚陸松，杜 鑫，王永強

（浙江省農(nóng)科院 蠶桑研究所，浙江 杭州 310021）

適于省力化飼養(yǎng)的抗BmNPV蠶品種選育研究

姚陸松，杜 鑫，王永強＊

（浙江省農(nóng)科院 蠶桑研究所，浙江 杭州 310021）

針對浙江省農(nóng)村粗放養(yǎng)蠶及血液型膿病為害較為嚴(yán)重的現(xiàn)狀，引進(jìn)抗BmNPV蠶品種資源，以優(yōu)良實用品種與抗病品種雜交后自交、回交及利用抗病品種組配四元雜交組合等不同途徑，開展適于省力化飼養(yǎng)的抗BmNPV蠶品種選育研究。經(jīng)兩年半研究，自交、回交途徑各抗病育種材料主要經(jīng)濟性狀表現(xiàn)優(yōu)良，正通過檢測實現(xiàn)抗病基因的純合固定。同時確定一對組合綜合經(jīng)濟性狀表現(xiàn)優(yōu)良，對BmNPV抵抗性比對照種顯著提高，已提請參加省實驗室鑒定。

抗BmNPV蠶品種；回交；雜交組合；選育研究

近年來，隨著浙江省各地工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，蠶桑生產(chǎn)不斷下滑，養(yǎng)蠶農(nóng)民年齡加速老化，勞動力欠缺，更使養(yǎng)蠶過程從精細(xì)變?yōu)榇址拧Ｓ捎谌狈娘曫B(yǎng)及嚴(yán)格的消毒防病，很多優(yōu)良繭絲質(zhì)性狀的蠶品種，因?qū)Σ涣辑h(huán)境、葉質(zhì)及病害等的抵抗力較弱，已不適應(yīng)新的蠶桑生產(chǎn)形勢，尤其在夏、秋蠶期，家蠶大規(guī)模發(fā)生病害的情況時有出現(xiàn)。目前，在浙江省各地農(nóng)村主要的家蠶病害為血液型膿病，所以，迫切需要培育適于省力化飼養(yǎng)的，對血液型膿病有較強抗性的家蠶新品種。針對這一蠶桑生產(chǎn)現(xiàn)狀，從2015年開始，筆者開展了適于省力化飼養(yǎng)抗BmNPV蠶品種的選育研究工作。

1 新品種選育親本材料與研究方法

1.1 親本材料

浙江省農(nóng)科院蠶桑研究所（下稱本所）保存優(yōu)良實用品種華光甲、學(xué)613乙、春日乙等常規(guī)品種及雌29、雌35等雌蠶無性克隆系共13個材料，中國農(nóng)科院蠶研所引進(jìn)抗BmNPV品種華康2號中、日系母種（秋豐N、白玉N）。中蠶所從2004年開始，利用對BmNPV具抵抗性顯性主效基因的家蠶種質(zhì)材料，通過雜交、回交等方法，至2011年育成對BmNPV具高耐受性的家蠶品種秋豐N、白玉N。

1.2 技術(shù)路線

（1）以本所保存優(yōu)良實用品種中系華光甲、學(xué)613乙、雌29、雌35，日系春日乙等品種分別與引進(jìn)抗BmNPV品種秋豐N、白玉N雜交。雜交后代與實用品種回交，每代添食病毒液進(jìn)行選擇，最后通過添毒檢測達(dá)到抗性基因純合固定的目的，并使繭絲質(zhì)性狀恢復(fù)至原實用品種水平。

（2）上述實用品種與抗性品種雜交后代自交，選擇優(yōu)良繭絲質(zhì)性狀個體留種，同樣通過添毒檢測使抗性基因純合固定，篩選優(yōu)良抗BmNPV品種。

（3）利用抗BmNPV品種秋豐N、白玉N組配四元雜交組合，改良現(xiàn)有品種雜交組合，經(jīng)雜交組合比較試驗，篩選優(yōu)良品種組合。

2 研究進(jìn)展

針對浙江省農(nóng)村蠶桑生產(chǎn)中血液型膿病危害較為嚴(yán)重的現(xiàn)狀，通過從中國農(nóng)科院蠶研所引進(jìn)對BmNPV具強抵抗性的家蠶新品種華康2號，在“十三五”浙江省農(nóng)業(yè)新品種選育重大專項的支持下，開展抗BmNPV蠶品種的選育研究工作，經(jīng)過兩年半時間的研究取得了初步的進(jìn)展。

2.1 抗性基因?qū)雽嵱闷贩N回交

2015年春蠶期引進(jìn)中國農(nóng)科院蠶研所育成的抗BmNPV蠶品種秋豐N、白玉N分別與本所保存品種雜交，將抗性基因?qū)氡舅鶅?yōu)良實用品種。2015年夏蠶期，對13個材料雜交一代蟻蠶用涂有1×107個/mL BmNPV病毒液的桑葉添食24 h，選留存活個體飼養(yǎng)，選優(yōu)良個體與原品種回交留種。2015年秋、2016年春、夏期，以同樣方式添食病毒選優(yōu)良個體與原品種連續(xù)回交至BC4代。2016年秋期，飼養(yǎng)回交后世代BC4，蟻蠶用涂有1×107個/mL BmNPV病毒液的桑葉添食24 h，選留存活個體飼養(yǎng)自交留種。目前，各選育材料既具對BmNPV的抵抗性，各項經(jīng)濟性狀表現(xiàn)優(yōu)良，與原品種基本接近，部分品種蠶期及繭質(zhì)成績見表1。從表1可見，除華光甲N BC4代蟲蛹率低于華光甲母外，其余選育材料BC4代蟲蛹率均顯著高于抗病基因?qū)肽繕?biāo)品種，且中系選育材料與日系選育材料均分別高于秋豐N、白玉N；全繭量因添毒影響均低于目標(biāo)品種；而萬蠶產(chǎn)繭量、萬蠶產(chǎn)繭層量與目標(biāo)品種互有高低，但較為接近。

2017年春期，對重點品種華光甲N、秋豐AN、春日乙N、J9N、白玉AN自交B2世代添毒淘汰不帶抗病基因個體后飼養(yǎng)，并自交留種；采用一雄交兩雌的方法，即抗病選育品種B2世代雄蛾在自交留種的同時，與敏感品種雌雜交，配置測交材料。

表1 抗BmNPV選育部分回交材料BC4代及回交親本蠶期繭質(zhì)成績Table 1 Rearing and cocoon quality results of some backcross varietieswith resistance to BmNPV

2017年夏期進(jìn)行了測交試驗，華光甲N檢測32個蛾區(qū)，雄蛾抗病基因純合8區(qū)；秋豐AN檢測32個蛾區(qū)，雄蛾純合7區(qū)；春日乙N檢測24個蛾區(qū)，雄蛾純合4區(qū)；J9N檢測25個蛾區(qū)，雄蛾純合2區(qū)；白玉AN檢測35個蛾區(qū)，雄蛾純合13區(qū)。對雄蛾純合對應(yīng)的抗病選育品種B2世代蛾區(qū)，后續(xù)再以一雄交兩雌的方法檢測，確定該蛾區(qū)上代雌蛾抗病基因是否純合，從而最終實現(xiàn)育種材料抗病基因的純合固定

2.2 抗性基因?qū)雽嵱闷贩N自交

2015年春蠶期引進(jìn)抗BmNPV蠶品種秋豐N、白玉N分別與本所保存品種雜交，將抗性基因?qū)氡舅鶅?yōu)良實用品種。后代混合蟻量育，選擇蠶期及繭絲質(zhì)性狀優(yōu)良個體自交留種繼代。至2016年秋蠶期，各自交材料選育至F4代，其蠶期及繭質(zhì)成績見表2。從表2可見，各自交選育材料中，除C5F4代四齡蟲蛹率86.91%，其余均在90%以上，顯著高于秋豐N、白玉N；萬蠶產(chǎn)繭量除J6F4代12.54 kg，稍低于白玉N外，其余中系材料均顯著高于秋豐N、日系材料均顯著高于白玉N；萬蠶產(chǎn)繭層量除J6為2.566 kg，稍低于白玉N外，其余均顯著高于秋豐N、白玉N。

2016年秋蠶期對C5、C6、J5三個F4代及無9NS一個F2代育種材料，添毒淘汰不帶抗病基因個體后飼養(yǎng)，自交留種；同時采用一雄交兩雌的方法配制測交材料。2017年春期進(jìn)行了添毒測交試驗，抗病育種材料J5檢測30個一雄交兩雌蛾區(qū)，結(jié)果13個蛾區(qū)不發(fā)病，確定雄蛾抗病基因純合?？共∮N材料C6、無9NS分別檢測20、30個一雄交兩雌蛾區(qū)，結(jié)果各有1個蛾區(qū)不發(fā)病，確定雄蛾抗病基因純合。在此基礎(chǔ)上，對抗病育種材料J5選擇10個雄蛾抗病基因純合的自交后代單蛾育，添毒淘汰不帶抗病基因個體后飼養(yǎng)，再進(jìn)行自交留種，并配制一雄交兩雌測交材料。

2017年夏期，對抗病育種材料J5每個雄蛾抗病基因純合的自交后代蛾區(qū)配制的測交材料，1區(qū)蟻量育10區(qū)蛾區(qū)育，再進(jìn)行添毒測交試驗，蟻量及蛾區(qū)檢測未發(fā)生血液型膿病的，即表明對應(yīng)上代雌蛾抗病基因已經(jīng)純合，從而最終實現(xiàn)抗病基因的純合固定。2017年夏期檢測結(jié)果，抗病育種材料J5在10個雄蛾抗病基因純合的材料中，發(fā)現(xiàn)3區(qū)抗病基因完全純合。

2.3 組配抗Bm NPV四元雜交組合、改良現(xiàn)有品種

2015年春蠶期利用引進(jìn)的抗BmNPV蠶品種秋豐N、白玉N與本所保存優(yōu)良品種組配多個雜交原種，2015年夏開始組配抗BmNPV四元雜交組合，同時對本所已通過審定的兩對家蠶新品種“明豐×春玉”、“恒豐×富玉”，以抗BmNPV蠶品種秋豐N、白玉N進(jìn)行了改良，2015、2016兩年秋期在本所實驗室進(jìn)行了抗BmNPV四元雜交組合的比較試驗，蠶期及主要繭絲質(zhì)性狀見表3。

以“華·秋N×春·玉N”為例，從表3可見，其四齡起蠶蟲蛹率達(dá)到93.84%，與對照相仿；萬蠶產(chǎn)繭量、萬蠶產(chǎn)繭層量分別比對照種“秋豐×白玉”提高4.97%、13.55%；繭絲長1220m、解舒絲長940 m，分別比對照種長191m、139m；纖度2.548 D，凈度94.3分，高于對照0.8分，出絲率較對照種高0.58個百分點。對華·秋N×春·玉N進(jìn)行了抗BmNPV實驗室添毒試驗，表明其對BmNPV抵抗性比對照種“秋豐×白玉”顯著提高，綜合經(jīng)濟性狀表現(xiàn)優(yōu)良。

同時，新組配的抗BmNPV四元雜交組合“華·秋N×春·玉N”以及改良的“明豐×春玉”、“恒豐×富玉”2015、2016年秋期在海寧、海鹽、湖州、長興等地進(jìn)行了新品種的農(nóng)村試養(yǎng)，并于2016年春期在海寧蠶種場對“華·秋N×春·玉N”、“明豐×春玉改”、“恒豐×富玉改”進(jìn)行了試繁?？傮w表現(xiàn)各組合綜合經(jīng)濟性狀成績優(yōu)良，對血液型膿病抵抗性強，強健好養(yǎng)，繭大，產(chǎn)量高，繁育性能優(yōu)良。

表2 抗BmNPV選育部分自交材料蠶期繭質(zhì)成績Table 2 Rearing and cocoon quality results of some self-cross varietieswith resistance to BmNPV

表3 中絲量抗BmNPV雜交組合實驗室比較蠶期及絲質(zhì)成績Table 3 Rearing and silk quality results of hybrid combination varietieswith resistance to BmNPV

3 小結(jié)與討論

3.1 抗性基因?qū)牖亟唤Y(jié)果

理論上，連續(xù)回交至BC4代，選育材料遺傳成分中原優(yōu)良實用品種的遺傳成分已占到96.9%。經(jīng)2015、2016兩年的連續(xù)回交，至2016年秋期飼養(yǎng)BC4代，各抗BmNPV回交選育材料添食病毒后存活個體蠶期及各項繭絲質(zhì)性狀與原優(yōu)良實用品種相仿，在蟲蛹率等多項主要經(jīng)濟性狀方面優(yōu)于抗病品種。表明育種材料既具有原品種優(yōu)良繭絲質(zhì)性狀，同時具有對BmNPV病毒的高抵抗性顯性主效基因，且對細(xì)菌病等其他蠶體病害抵抗性較強。

2017年春、夏蠶期，對抗病育種材料中重點品種華光甲N、秋豐AN、春日乙N、J9N、白玉AN配制測交材料進(jìn)行抗病基因純合檢測，結(jié)果各抗病育種材料均檢測出若干雄蛾純合的蛾區(qū)，表明采用的抗病育種的方法及技術(shù)路線合理有效。后續(xù)將再以一雄交兩雌的方法檢測確定該蛾區(qū)對應(yīng)上代雌蛾抗病基因是否純合，從而最終實現(xiàn)育種材料抗病基因的純合固定。在此基礎(chǔ)上，選配優(yōu)良的新品種雜交組合。

3.2 抗性基因?qū)胱越唤Y(jié)果

經(jīng)2015、2016兩年連續(xù)自交，混合蟻量育并對繭絲質(zhì)性狀進(jìn)行選擇，至2016年秋蠶期飼養(yǎng)F4代，各抗BmNPV自交選育材料添食病毒后存活個體蠶期及各項繭絲質(zhì)性狀均表現(xiàn)優(yōu)良，蟲蛹率、萬蠶產(chǎn)繭量、萬蠶產(chǎn)繭層量較秋豐N、白玉N均有不同程度提高。

2016年秋期開始配制測交材料進(jìn)行抗病基因純合檢測，2017年春、夏分別進(jìn)行了兩期添毒測交試驗，目前，已成功檢測確定抗病育種材料J5的3個蛾區(qū)雌雄蛾抗病基因純合。為抗病育種技術(shù)路線中的主要途徑導(dǎo)入回交后世代的抗病基因檢測純合提供了經(jīng)驗。

3.3 組配抗Bm NPV四元雜交組合、改良現(xiàn)有品種結(jié)果

通過組配新的抗BmNPV四元雜交組合，及對本所現(xiàn)有育成品種改良，經(jīng)2015年秋期開始多期實驗室及農(nóng)村比較試驗，新品種綜合經(jīng)濟性狀表現(xiàn)優(yōu)良，而對BmNPV抵抗性比對照種顯著提高，且蠶種試繁表明繁育性能優(yōu)良。2017年已向浙江省農(nóng)作物新品種審定委員會提出一對新品種農(nóng)科5號（華·秋N×春·玉N）參加2017年秋期實驗室鑒定。

The Breeding of Resistant Silkworm Varieties to Bm NPV Suitable for Labor-saving Rearing

YAO Lu-song,DU Xin,WANG Yong-qiang＊
（Sericulture Research Institute,Zhejiang Academy ofAgricultural Sciences,Hangzhou 310021,China）

In view of present situation of extensivemanagement and serious damage of hemolymph-type septic disease in rural areas,the breeding of resistant silkworm varieties to BmNPV was conducted:BmNPV-resistant varieties was introduced and crossed with commercial silkworm varieties with good quality and high yield,followed by hybridization,backcross,and double cross hybrid using BmNPV-resistant varieties.After two and a half years of research,the resistant breeding materials obtained by hybridization and backcross have excellent economic characters,and its resistant gene is further purified and fixed through oral administration of BmNPV.Finally,one hybrid combination with excellent comprehensive economic characters and significantly higher BmNPV resistance than the control was selected to apply for provincial identification.

resistant silkworm varieties to BmNPV;backcross;hybrid combination;breeding

S882.2

A

0258-4069［2017］02-034-04

浙江省農(nóng)業(yè)新品種選育重大科技專項（2016C02054，2012C12910），現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項（CARS-22）

姚陸松（1964-），男，浙江桐鄉(xiāng)人，助理研究員，從事家蠶育種研究。E-mail：492101039@qq.com

王永強，男，研究員。E-mail:osan@sina.com