蠶品種對不同發(fā)育階段蠶體、蠶沙及蠶繭穩(wěn)定同位素特征的影響

續(xù)文婕 胡慧萍 戴賢君 賈麗玲 鄭海玲 周 旸 潘家榮，*

（1中國計(jì)量大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310018；2中國絲綢博物館，浙江 杭州 310002）

我國種桑、養(yǎng)蠶、繅絲、織綢的歷史悠久，可以追溯至新石器時代晚期，素有“絲國”的美稱［1］。絲綢文化作為中華文明的重要標(biāo)志，大量文獻(xiàn)和考古實(shí)例證實(shí)了中國是絲綢的起源地［2］。但當(dāng)今國際社會仍有部分學(xué)者持懷疑態(tài)度，提出的證據(jù)是在印度河流域遺址中發(fā)現(xiàn)距今4 000多年的蠶絲纖維殘留，提出印度絲綢起源論［3］。因此，為絲綢起源于我國提供理論依據(jù)，建立一種有效、穩(wěn)定的蠶絲及其織物的產(chǎn)地溯源體系極為重要。

穩(wěn)定同位素技術(shù)具有示蹤、整合和指示等功能，準(zhǔn)確性和靈敏度較高，近年來已發(fā)展成為農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源的有效手段之一［4-5］，在乳制品［6-8］、大米［9-10］、茶葉［11-13］、肉類［14-16］等農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源中取得了良好成效。然而，多種因素如采樣地點(diǎn)與采樣時間、樣品處理方式、品種等會直接干擾產(chǎn)地溯源模型的鑒別準(zhǔn)確率。如Zhao等［17］分析對比了奶牛泌乳階段、采樣時間對中國各省份牛奶樣品中δ13C、δ15N、δ2H、δ18O 值的影響，發(fā)現(xiàn)不同泌乳階段的牛奶樣本中穩(wěn)定同位素比值差異不顯著，對牛奶產(chǎn)地溯源無影響，而采樣時間會對牛奶產(chǎn)地溯源產(chǎn)生影響。劉志等［18］研究5種烘干方式對西湖龍井茶中δ13C、δ15N、δ2H、δ18O值的影響，發(fā)現(xiàn)不同烘干方式可能引起茶葉中單個穩(wěn)定同位素比值的變化，但多因素橢圓置信區(qū)間測試結(jié)果表明不同烘干方式茶葉間不存在顯著性差異。趙珊等［19］研究不同發(fā)育期及授粉方式對甜瓜中穩(wěn)定同位素比值的影響，發(fā)現(xiàn)在同一發(fā)育時期，不同授粉方式的甜瓜果實(shí)中δ13C、δ15N、δ2H、δ18O 值無顯著差異。Zhang 等［20］對中國7 個地區(qū)的扇貝樣品的δ13C、δ15N 值進(jìn)行測定，結(jié)果表明，不同產(chǎn)地、季節(jié)和品種的扇貝樣品中穩(wěn)定同位素比值存在顯著性差異，在進(jìn)行產(chǎn)地溯源時需要保證扇貝樣本品種的一致性。近年來，穩(wěn)定同位素技術(shù)在紡織考古領(lǐng)域中的應(yīng)用得到迅速發(fā)展，尤其是古代紡織品來源的確定，Von Holstein等［21］對現(xiàn)代和古代羊毛角蛋白的δ13C、δ15N、δ2H 值進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)羊毛角蛋白樣品的δ13C、δ15N、δ2H 值可以對產(chǎn)地進(jìn)行有效鑒別，羊毛角蛋白的降解并不會導(dǎo)致樣本中穩(wěn)定同位素組成出現(xiàn)顯著性差異。在絲綢溯源中，尚無蠶繭中穩(wěn)定同位素特征是否受品種因素影響的研究。

本研究通過桑蠶飼養(yǎng)試驗(yàn)，探討在外界環(huán)境與飼喂桑葉一致的條件下，5 種桑蠶品種（菁松×皓月、皓月×菁松、D5、D7和D18）不同齡期的蠶體、蠶沙以及蠶繭樣本中碳、氮、氫、氧穩(wěn)定同位素比值的變化，并評估品種對蠶繭產(chǎn)地溯源模型準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的影響，以期利用穩(wěn)定同位素指紋分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)對不同產(chǎn)地蠶繭的精準(zhǔn)溯源。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)選用5個桑蠶品種，其中雜交品種2個，組合分別為菁松×皓月（JH）和皓月×菁松（HJ），地方品種3個，分別為D5、D7 和D18，由浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑與茶葉研究所提供。其中，菁松×皓月（正反交）是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所育成的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多絲量蠶品種，是我國多個蠶區(qū)的主推品種［22］。喂食桑葉采自浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院桑葉園，小蠶食用嫩葉采自枝條近頂端，葉薄呈黃綠色；大蠶食用成熟葉采自枝干下端，葉厚呈暗綠色，桑葉的穩(wěn)定同位素比值如表1 所示（δ15N存在顯著性差異）。

表1 桑蠶不同發(fā)育時期喂食桑葉的穩(wěn)定同位素比值Table 1 The stable isotope ratio in mulberry leaves for different developmental stages of silkworm

1.2 儀器與設(shè)備

Delta V Advantage 穩(wěn)定同位素比質(zhì)譜儀、Flash 2000 HT 元素分析儀，美國Thermo Fisher Scientific 公司；LT-DBX120 F 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，立德泰勀（上海）科學(xué)儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 飼養(yǎng)與采樣 蠶蟻從未感光狀態(tài)開始培養(yǎng)，1～3 齡期的小蠶喂食嫩桑葉，4～5 齡期大蠶喂食成熟葉。按正常程序進(jìn)行飼養(yǎng)。隨機(jī)采集各齡期眠蠶蛻皮后48 h 的蠶體和蠶沙樣本，由于1齡蠶沙產(chǎn)量少，體積小，難以收集，故主要采集2～5齡蠶沙。

1.3.2 樣品處理 將采集的蠶體、蠶沙和桑葉樣品于70 ℃烘干至恒重，將烘干后樣品置于研缽內(nèi)充分研磨，過100 目篩，密封保存待測。隨機(jī)采集不同品種蠶繭樣本各5個作為試驗(yàn)對象，將其置于110 ℃烘箱中烘干至恒重，剪成1 mm×1 mm碎片，待測。

1.3.3 穩(wěn)定同位素測定與計(jì)算

1.3.3.1 碳、氮穩(wěn)定同位素測定 稱取0.2 mg 待測樣品于錫囊（3.3 mm×5 mm）中，通過自動進(jìn)樣器進(jìn)入元素分析儀中，以CO2和N2為參考?xì)猓紵隣t溫度為960 ℃；色譜柱溫度為50 ℃；氦氣吹掃流速為200 mL·min-1，在此條件下樣品中的碳元素和氮元素轉(zhuǎn)化為純凈的CO2和N2，經(jīng)氦氣稀釋后進(jìn)入同位素比質(zhì)譜儀檢測。選用標(biāo)準(zhǔn)品IAEA-CH-7（δ13C=-32.151‰）和IAEA-310（δ15N=47.2‰）對樣品測試結(jié)果進(jìn)行校正，為保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，每隔12個樣品插入1個標(biāo)準(zhǔn)品，每個樣品重復(fù)測定3次取平均值。

1.3.3.2 氫、氧穩(wěn)定同位素測定 稱取0.2 mg 待測樣品于銀杯（3.3 mm×5 mm）中，通過自動進(jìn)樣器進(jìn)入元素分析儀中，以H2和CO為參考?xì)猓紵隣t溫度為1 380 ℃；色譜柱溫度為50 ℃；氦氣吹掃流速為100 mL·min-1，樣品在玻璃碳管內(nèi)經(jīng)高溫裂解產(chǎn)生CO 和H2，恒溫色譜柱內(nèi)分離，經(jīng)氦氣稀釋后進(jìn)入同位素比質(zhì)譜儀檢測。選用標(biāo)準(zhǔn)品IAEA-CH-7（δ2H=-100.3‰）和IAEA-601（δ18O=32.3‰）對樣品測試結(jié)果進(jìn)行校正，為保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，每隔12個樣品插入1個標(biāo)準(zhǔn)品，每個樣品重復(fù)測定3次后取平均值。

1.3.3.3 穩(wěn)定同位素比值計(jì)算 按照以下公式計(jì)算穩(wěn)定同位素比值：

式中，R樣品為待測樣品中某種元素的重同位素與輕同位素豐度之比，即13C/12C、15N/14N、2H/1H、18O/16O；R標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)品中重同位素與輕同位素豐度之比，其中δ13C 的相對標(biāo)準(zhǔn)為VPDB，δ15N 的相對標(biāo)準(zhǔn)為Air，δ2H和δ18O的相對標(biāo)準(zhǔn)為VSMOW。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本T 檢驗(yàn)和單因素方差分析（one-way ANOVA），利用MATLAB R2016a軟件進(jìn)行橢圓聯(lián)合置信區(qū)間（elliptical joint confidence region，EJCR）測試。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時期蠶體和蠶沙中穩(wěn)定同位素的特征及品種對其的影響

2.1.1 不同齡期蠶體和蠶沙的穩(wěn)定同位素比值變化由表1可知，不同齡期桑蠶喂食的桑葉間δ13C、δ2H、δ18O值無顯著差異；大蠶期喂食桑葉的δ2H、δ18O 值相較于小蠶期喂食桑葉略有降低；不同成熟度桑蠶喂食的桑葉間δ13C 值差異極小，相比于小蠶期喂食桑葉，大蠶期喂食桑葉的δ13C值分布更加集中、穩(wěn)定，與前人研究結(jié)果相一致［23］。不同成熟度桑蠶喂食的桑葉間的δ15N值具有顯著性差異，大蠶期喂食桑葉中δ15N均值（-2.58‰）顯著低于小蠶期桑葉中δ15N均值（-0.46‰），說明桑葉葉片發(fā)育過程中會優(yōu)先貧化15N。

由表2 可知，不同品種家蠶幼蟲的δ13C、δ15N、δ2H和δ18O值在不同生長發(fā)育階段的變化趨勢不同。不同品種、不同齡期蠶體與攝食桑葉的碳、氮、氫、氧穩(wěn)定同位素分餾值見圖1。結(jié)果表明，家蠶對攝食桑葉的δ13C、δ15N、δ2H 和δ18O 值表現(xiàn)出不同的富集和貧化效應(yīng)。蠶體δ13C 值的均值變化范圍為-30.33‰～-27.26‰，與喂食桑葉中的δ13C 值相近，隨著齡期的增加總體呈現(xiàn)先增后減的變化趨勢，1～3 齡期的蠶體δ13C 值緩慢升高并逐漸趨于飼喂桑葉的δ13C 值。在3～4 齡期，盡管大蠶期飼喂桑葉的δ13C 值與小蠶期相近，但蠶體的δ13C值明顯降低，至4～5齡期趨于穩(wěn)定。桑蠶飼喂過程中，蠶體與桑葉的碳穩(wěn)定同位素分餾值介于-2.72‰～0.31‰之間，除3齡期蠶體呈現(xiàn)弱富集效應(yīng)外，其他齡期蠶體均表現(xiàn)出不同程度的貧化效應(yīng)，其中4～5 齡期蠶體的貧化效應(yīng)較大。對于δ15N，隨著齡期的增加，不同品種蠶體δ15N 值的變化呈波動上升趨勢，蠶體與桑葉的氮穩(wěn)定同位素分餾值在-0.76‰～4.33‰之間，除3 齡期的蠶體對攝食桑葉呈現(xiàn)弱貧化效應(yīng)外，其他各齡期均表現(xiàn)出不同程度的富集效應(yīng)，其中4～5 齡期家蠶對攝食桑葉有明顯的富集效應(yīng)。1～3 齡期喂食桑葉的δ2H值明顯低于初期蠶體，且蠶體δ2H值變化趨勢不明顯，對攝食桑葉的δ2H 富集程度較高。雖然大蠶期喂食桑葉δ2H 值與小蠶期喂食桑葉相比變化不明顯，但是隨著齡期的增加，不同品種蠶體總體呈急劇降低的趨勢，對δ2H 的貧化效應(yīng)隨齡期的增加而增大。家蠶不同生長階段飼喂桑葉的δ18O 值基本不變，蠶體δ18O值隨齡期變化波動小，表現(xiàn)出明顯的貧化效應(yīng)，蠶體與攝食桑葉的氧穩(wěn)定同位素分餾值介于-6.49‰～-3.47‰。

圖1 不同齡期蠶體與飼喂桑葉之間的C、N、H、O穩(wěn)定同位素分餾值Fig.1 Stable isotope fractionation of C，N，H and O between silkworm body and mulberry leaves at different instars

表2 不同品種蠶體在各齡期的δ13C、δ15N、δ2H、δ18O值的顯著性差異Table 2 Significant difference of δ13C、δ15N、δ2H、δ18O value in silkworm body from different varieties and at different instars

由表3 可知，不同齡期蠶沙的δ13C、δ15N、δ2H 和δ18O值變化趨勢與蠶體相似。

2.1.2 品種對蠶體和蠶沙穩(wěn)定同位素比值的影響由表2 可知，不同品種之間在1 至4 齡期蠶體樣本中的δ13C值無顯著差異。而在5齡期，不同品種之間的δ13C差異范圍在0.24‰之內(nèi)。不同品種之間在2、4、5齡期蠶體樣本中的δ15N 差異不顯著。而在1、3 齡期，不同品種之間的δ15N 值整體差異顯著，差異范圍分別為0.66‰和0.58‰。不同品種之間在飼養(yǎng)前期（1～2 齡期）的δ2H值整體存在顯著差異，但飼養(yǎng)后期（3、4、5齡期），品種間δ2H 值無顯著差異。前期主要受蠶種的影響，后期受喂食桑葉的影響，可能導(dǎo)致品種之間δ2H 值無顯著差異。各齡期不同品種之間的δ18O值無顯著差異。以上結(jié)果說明，在蠶飼喂過程中，不同品種之間多數(shù)齡期蠶體的穩(wěn)定同位素組成無顯著差異，僅在個別齡期出現(xiàn)顯著差異。

同樣由表3 可知，不同品種之間在2 齡期和5 齡期的蠶沙樣本δ13C 和δ15N 值整體存在顯著差異，在3、4齡期，不同桑蠶品種的蠶沙樣本間δ13C、δ15N、δ2H 和δ18O值均無顯著差異。

表3 不同品種蠶沙在各齡期的δ13C、δ15N、δ2H、δ18O值的顯著性差異Table 3 Significant difference of δ13C、δ15N、δ2H、δ18O value in silkworm excrement from different varieties and at different instars

2.1.3 蠶體和蠶沙的相關(guān)性分析 對蠶體和蠶沙樣本的δ13C、δ15N、δ2H、δ18O值分別進(jìn)行線性相關(guān)分析，結(jié)果如圖2所示。除蠶體樣本中的δ18O值與蠶沙樣本中的δ18O 值相關(guān)性較差外，蠶體和蠶沙樣本中δ13C、δ15N、δ2H 穩(wěn)定同位素指標(biāo)的相關(guān)性較強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)（R2）分別為0.982 8、0.666 6、0.811 7。因此，可將蠶沙代替蠶體進(jìn)行碳、氮、氫3 種穩(wěn)定同位素測定，具有試驗(yàn)材料易獲得，且能避免活蠶取樣對飼養(yǎng)試驗(yàn)產(chǎn)生過度干擾等優(yōu)點(diǎn)［24］。

圖2 蠶體與蠶沙樣本的δ13C、δ15N、δ2H、δ18O相關(guān)性分析Fig.2 The correlation analysis plot of δ13C、δ15N、δ2H、δ18O of silkworm body and silkworm excrement

2.2 品種對蠶繭穩(wěn)定同位素比值的影響

2.2.1 單因素方差分析 由表4 可知，不同品種蠶繭樣本間的δ18O值分布在17.30‰～18.11‰之間，無顯著差異。而δ13C、δ15N、δ2H值在部分蠶繭樣本間出現(xiàn)顯著差異，蠶繭δ13C分布在-27.02‰～26.55‰范圍內(nèi)，δ15N值分布在2.51‰～4.23‰范圍內(nèi)，δ2H 值分布在-80.32‰～-72.27‰范圍內(nèi)。如圖3 所示，桑蠶品種對蠶繭樣本碳、氧穩(wěn)定同位素的影響較小。D5、D7、D18 對蠶繭中的氮穩(wěn)定同位素比值影響相似，明顯高于菁松、皓月正、反交品種。對于δ2H，除D5品種蠶繭的δ2H 值明顯較低外，其他品種蠶繭樣本的δ2H值較為接近。

圖3 不同蠶繭品種的δ13C、δ15N、δ2H、δ18O單因素方差分析箱線圖Fig.3 One-way ANOVA boxplot of δ13C、δ15N、δ2H、δ18O in cocoons of different silkworm varieties

表4 桑蠶品種對蠶繭中δ13C、δ15N、δ2H、δ18O值的影響Table 4 Effects of silkworm varieties on the δ13C、δ15N、δ2H、δ18O value in cocoons

2.2.2 橢圓聯(lián)合置信區(qū)間測試 單因素方差分析初步探索了不同桑蠶品種對蠶繭中δ13C、δ15N、δ2H、δ18O 4 種穩(wěn)定同位素指標(biāo)的影響，結(jié)果表明不同品種蠶繭的δ18O 值無顯著差異，δ13C、δ15N、δ2H 值在部分品種間存在顯著差異，但單一穩(wěn)定同位素指標(biāo)并不足以全面考察品種帶來的影響，單一變量的異常值可能影響樣本均值估計(jì)的精確度［18］。因此，進(jìn)一步采用橢圓聯(lián)合置信區(qū)間（EJCR）評估不同桑蠶品種對蠶繭中穩(wěn)定同位素組成的影響。

由圖4-A、B 可知，對蠶繭的δ13C 和δ15N、δ2H 和δ18O 進(jìn)行雙因素EJCR 測試，蠶繭樣本總體分布在95%置信橢圓內(nèi)，僅第14 號樣本位于δ2H 和δ18O 雙因素置信橢圓的置信限上。由圖4-C、D 可知，蠶繭樣本總體分布在δ13C、δ15N 和δ2H 與δ13C、δ15N 和δ18O 的三因素置信橢球內(nèi)，無異常樣本。隨著耦合指標(biāo)的增加，第14號樣本逐漸逼近置信橢球的期望值，可以認(rèn)為不是異常樣本。雖然不同桑蠶品種對蠶繭樣本內(nèi)單一穩(wěn)定同位素指標(biāo)產(chǎn)生影響，但雙因素及三因素EJCR測試結(jié)果顯示蠶繭樣本總體分布在95%置信區(qū)間內(nèi)。由此可知，盡管不同桑蠶品種能夠引起蠶繭中穩(wěn)定同位素比值出現(xiàn)變化，但不會導(dǎo)致蠶繭樣本間出現(xiàn)顯著性差異。

圖4 不同品種蠶繭樣本的δ13C、δ15N、δ2H、δ18O的橢圓置信區(qū)間測試Fig.4 Elliptical joint confidence region of δ13C、δ15N、δ2H、δ18O in cocoons of different silkworm race

3 討論

我國桑蠶品種繁多，現(xiàn)階段桑蠶養(yǎng)殖以散戶經(jīng)營為主，且不同桑蠶養(yǎng)殖地區(qū)的環(huán)境存在差異，導(dǎo)致各地品種出現(xiàn)多、混、雜等現(xiàn)象［25］。已有研究探討了穩(wěn)定同位素指紋分析技術(shù)在蠶繭產(chǎn)地溯源中的應(yīng)用［26］。然而對桑蠶品種引起的穩(wěn)定同位素比值變化及其對溯源準(zhǔn)確性的影響仍缺乏相關(guān)研究。

本研究探討了不同桑蠶品種對蠶體、蠶沙樣本中穩(wěn)定同位素比值的影響，以及桑蠶生長發(fā)育過程中對攝食桑葉的穩(wěn)定同位素分餾效應(yīng)。利用單因素方差分析和橢圓聯(lián)合置信區(qū)間測試全面評估了品種引起的蠶繭中穩(wěn)定同位素比值差異，以及這種差異對產(chǎn)地溯源的影響。

本研究發(fā)現(xiàn)，飼養(yǎng)過程中蠶體對桑葉的穩(wěn)定同位素分餾效應(yīng)略有不同，桑葉中δ13C、δ18O 值均高于初始蠶體，δ15N、δ2H 值低于初始蠶體，家蠶攝食桑葉后體內(nèi)δ13C 大體表現(xiàn)出貧化效應(yīng)，僅3 齡期蠶體對攝食桑葉的Δ13C 介于0‰～1‰之間，與前人研究報(bào)道的相鄰營養(yǎng)級間的碳穩(wěn)定同位素富集效應(yīng)在0‰～1‰之間相一致［27］，且蠶體δ13C的分餾效應(yīng)不明顯，主要是由攝食桑葉中的δ13C 決定的［28］。δ15N 大體呈現(xiàn)顯著的富集效應(yīng)，4、5 齡期蠶體的Δ15N 介于3.01‰～4.33‰之間，與文獻(xiàn)報(bào)道的相鄰營養(yǎng)級間的氮穩(wěn)定同位素富集效應(yīng)介于3‰～4‰相一致［29］。蠶體與桑葉的穩(wěn)定同位素判別值與前人報(bào)道的δ13C、δ15N 富集效應(yīng)存在一定差異，可能是由于小蠶期是家蠶充實(shí)體質(zhì)的重要時期，是蠶體快速生長發(fā)育期，需要大量的蛋白質(zhì)用于軀體構(gòu)建，大蠶期的家蠶體質(zhì)量增長率開始趨于平穩(wěn)，攝入營養(yǎng)物質(zhì)主要用于蠶絲纖維的合成。δ2H 在小蠶期表現(xiàn)出富集效應(yīng)，在大蠶期呈貧化效應(yīng)；δ18O 總體呈貧化效應(yīng)，受喂食桑葉影響較小。相對于碳、氮穩(wěn)定同位素而言，氫、氧穩(wěn)定同位素的影響因素更為復(fù)雜［30］，桑蠶主要通過桑葉攝取水分，不同齡期桑蠶攝食桑葉的含水量存在差異，小蠶期攝食桑葉的含水量更高，且大蠶期相較于小蠶期的體質(zhì)量增長率下降，兩種因素共同導(dǎo)致了蠶體δ2H、δ18O 分餾效應(yīng)的差異。不同齡期蠶沙的δ13C、δ15N、δ2H和δ18O變化趨勢與蠶體相似。

在蠶生長發(fā)育過程中，除少數(shù)齡期外，不同桑蠶品種蠶體和蠶沙的δ13C、δ15N、δ2H、δ18O值無顯著差異，且蠶體與蠶沙樣本的δ13C、δ15N、δ2H 相關(guān)性高，可采用非入侵性取樣代替活蠶取樣。單因素方差分析結(jié)果表明，桑蠶品種對蠶繭中的δ18O值無顯著影響，對δ13C、δ15N、δ2H影響較顯著，可能是由于地方品種吐絲量低，相較于生產(chǎn)品種出現(xiàn)繭偏小、繭層薄的現(xiàn)象，為加強(qiáng)蠶繭對蠶蛹的保護(hù)能力，地方品種相較于生產(chǎn)品種中的小分子物質(zhì)含量更高［31］。單一穩(wěn)定同位素指標(biāo)并不足以全面考察品種帶來的影響，單一變量的異常值可能會影響樣本均值估計(jì)的精確度［18］，現(xiàn)階段穩(wěn)定同位素溯源技術(shù)正由單一同位素向多同位素聯(lián)合分析轉(zhuǎn)變［32-33］。已有研究比較了不同同位素指標(biāo)組合對判別準(zhǔn)確率的影響，結(jié)果表明，隨著同位素指標(biāo)的增加，蠶繭產(chǎn)地判別準(zhǔn)確率得到顯著提升［27］。本研究雙因素和三因素EJCR 測試結(jié)果表明，不同桑蠶品種對蠶繭中單一穩(wěn)定同位素比值產(chǎn)生較大影響，但不會導(dǎo)致蠶繭樣本出現(xiàn)顯著性差異，品種引起的差異可能遠(yuǎn)小于產(chǎn)地引起的差異，并不足以影響不同產(chǎn)地蠶繭的鑒別，這為基于穩(wěn)定同位素技術(shù)的蠶繭產(chǎn)地溯源提供了理論依據(jù)。近年來市場對蠶絲產(chǎn)品的需求趨于多元化，彩色繭家蠶品種的飼育規(guī)模不斷擴(kuò)大［34］。彩色繭品種的色素來源于桑葉中的類胡蘿卜素和葉黃類色素，以及桑蠶體內(nèi)合成的黃酮色素［35］。本研究僅探討了不同白色繭品種對桑蠶及其蠶繭的影響，而有關(guān)彩色繭品種對攝食桑葉的同位素分餾效應(yīng)，不同發(fā)育階段中蠶體、蠶沙的穩(wěn)定同位素比值變化，以及蠶繭樣本中穩(wěn)定同位素比值可能出現(xiàn)的變化還需進(jìn)一步探討。這為進(jìn)一步加強(qiáng)穩(wěn)定同位素技術(shù)在蠶絲及其織物產(chǎn)地溯源中的準(zhǔn)確性和有效性提出了亟待解決的新問題。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，蠶體對4 種穩(wěn)定同位素的分餾效應(yīng)存在差異，且蠶體與蠶沙在不同齡期的穩(wěn)定同位素比值變化趨勢相似。在相同飼喂條件下，除少數(shù)齡期外，不同桑蠶品種之間蠶體和蠶沙樣本的穩(wěn)定同位素組成總體不存在顯著差異，且蠶體和蠶沙樣本的δ13C、δ15N、δ2H 值存在較強(qiáng)的相關(guān)性。桑蠶品種可能導(dǎo)致蠶繭中單個穩(wěn)定同位素出現(xiàn)較大變化，但不同品種之間蠶繭穩(wěn)定同位素比值變化可能遠(yuǎn)小于產(chǎn)地因素帶來的差異。因此，穩(wěn)定同位素指紋分析技術(shù)可應(yīng)用于不同品種蠶繭的產(chǎn)地溯源。在后續(xù)研究中，品種可以不作為主要影響因素，可有效解決采樣品種難以控制的困難，大大降低采樣難度，提高采樣效率。