家蚕品种871N×872N 在云南省对BmNPV 的抗性研究
2013-04-06刘增虎田梅惠唐芬芬徐安英
杨 海 刘增虎 陈 松 李 涛 田梅惠唐芬芬 刘 敏 徐安英
(1云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所,云南蒙自 661101;2中国农业科学院蚕业研究所,江苏镇江 212018)
家蚕核型多角体病又称血液型脓病或脓病,是昆虫病毒病中发现最早、研究得较详细的一类,该病由家蚕核型多角体病毒(BmNPV)感染繁殖引起,在养蚕业上时常发生,危害严重[1]。提高蚕品种抗性,培育高抗病蚕品种已成为家蚕育种的一个重要课题和保持蚕桑产业可持续发展的重要保障[2]。
20 世纪80 年代就有研究表明蚕品种之间对核型多角体病毒的感染抵抗能力存在显著差异[3-4]。家蚕对BmNPV 的抗性为不完全显性,既受常染色体上的主效基因控制,又受性染色体上的微效基因的协同作用[5-6]。陈克平等[7]对我国家蚕种质资源344 个品种进行抗性鉴定,发现1 个地方品种具有高抗性,其半致死浓度(LC50)已达6.39×108个/mL,比感病品种高达近千倍,阐明其遗传规律为显性遗传。从育种角度来看,培育对病原有较强抗性的家蚕新品种无疑将是一种降低养蚕损失的有效途径。家蚕对BmNPV 的抵抗性,无论是创伤感染或经口感染,品种间存在较大的差异,这是培育抗病品种的基础[8]。本次试验引进的抗BmNPV 家蚕品种871N×872N,就是在此基础上通过传统选育方法选育出的抗性品种。
近几年云南省蚕桑产业迅速发展,桑园面积已发展到9.3 万hm2,但蚕桑科学技术的普及和养蚕设施却相对落后,家蚕血液型脓病呈扩大流行态势。据调查发现,2010 年云南省楚雄、祥云等主要蚕桑生产区血液型脓病发生率达7%,保山、巧家等地区的发生率接近10%,血液型脓病发生严重的农户有的颗粒无收[9]。为适应云南省蚕桑产业发展战略的需要,选育或引进抗家蚕核型多角体病毒病、高产优质的家蚕品种迫在眉捷。2011 年云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所从中国农业科学院蚕业研究所引进了最新选育的抗BmNPV 家蚕品种871N×872N,并在云南省进行了抗BmNPV 的抗性比较试验,为进一步研究BmNPV 遗传机制、抗BmNPV 品种选育及该品种的引进推广提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验蚕品种:871N×872N,由中国农业科学院蚕业研究所提供;对照蚕品种:菁松×皓月,由云南农业科学院蚕桑蜜蜂研究所提供。
供试病毒:BmNPV 病毒原液(1.0×109个/mL),由云南省农业科学蚕桑蜜蜂研究所提供。
1.2 试验方法
BmNPV 添毒试验参照文献[10-11]的方法进行。每个品种设定5 级BmNPV 添毒浓度梯度及清水对照,各级浓度梯度以6 倍逐级稀释。试验种最高浓度数量级为109,逐渐稀释后最低浓度数量级为105,对照品种最高浓度数量级为108,逐渐稀释后最低浓度数量级为104;对照种最高浓度低于试验品种1 个数量级。
每个品种、每个浓度设3 个重复,每个试验区50 头蚕。2 龄起蚕饷食添毒,每区0.20 mL 病毒液,均匀涂抹于同品种、同叶质、同样大小(直径2 cm)的3 片桑叶上,待蚕完全吃完添毒叶后再改用普通桑叶饲养,按常规进行眠起处理;添毒后每天8:00观察、记录蚕的生长发育情况、病蚕发生头数,并及时捡出病蚕,以免发生交叉感染。
调查数据采用SPSS(17.0)统计软件进行数据分析,计算家蚕品种对BmNPV 的LC50,以LC50为主要指标判定各品种对BmNPV 的抗性强弱。
2 结果与分析
2.1 BmNPV 添毒试验
BmNPV 添毒试验在2 龄起蚕时进行,添毒后第3 天有零星病蚕出现,到3 龄起蚕时暴发家蚕血液型脓病,调查结果表明:在添毒浓度数量级为106时,871N×872N、872N×871N 的死亡率分别为14%、12%,而菁松×皓月、皓月×菁松的死亡率已经分别达到52%、50%;在浓度数量级为108时,871N×872N、872N×871N 的死亡率分别为54%、52%,而菁松×皓月、皓月×菁松的死亡率已经分别达到94%、86%。在同浓度BmNPV 攻毒条件下,871N×872N 死亡率明显低于对照种菁松×皓月。在高数量级浓度下,871N×872N 仍然表现很强的抗性,而对照种基本上全体发病(表1)。
表1 不同家蚕品种感染不同浓度BmNPV 的死亡率
2.2 不同品种对BmNPV 的抗性方差分析结果
将表1 统计数据运用SPSS(17.0)软件进行方差分析,结果表明:871N×872N 的LC50在108数量级,对照种菁松×皓月的LC50在106数量级,试验种比对照种的LC50高出2 个数量级(表2)。
表2 不同家蚕品种对BmNPV 的毒率测定方差分析结果
3 讨论
家蚕品种的抗性,除了自身的遗传基因外,饲养环境、技术处理也起着或多或少的作用。李文学等[10]在四川省模拟农村生产环境,对家蚕品种871C×872C 进行BmNPV 抗性研究,发现试验种871C×872C 的LC50比对照种871×872、菁松×皓月高出4~5 个数量级,具有较强的抗性。
在本次871N×872N 对BmNPV 抗性试验中,与对照种菁松×皓月相比,其LC50高出2 个数量级,表现出很强的抗性,特别是在高浓度条件下,优势更为明显。因此,可以推测家蚕品种871N×872N 含有抗BmNPV 基因。饲养过程中还发现,同一对家蚕品种,正交种和反交种发病高峰的时间不一致,至于是什么原因造成的,还需要进一步研究验证。
家蚕品种抗BmNPV 的遗传机制较复杂,是哪个基因在起决定性作用,需要进一步的分子遗传学研究和定位抗性基因。另外,为了进一步了解该品种在生产中的经济性状,需要继续进行生产试验。
[1]徐家萍,刘明辉,孙帆.家蚕核型多角体病的抗性机制研究进展[J].中国蚕业,2006,27(2):8-12.
[2]吕鸿声.中国养蚕学[M].上海:上海科学技术出版社,1991:549-554.
[3]张远能,刘仕贤.若干家蚕品种对六种主要蚕病的抗性鉴定[J].蚕业科学,1982,8(2):94-97.
[4]陈克平,林昌麒.家蚕保存种对核型多角体病的抵抗性[J].蚕业科学,1991,17(1):45-46.
[5]荒武义信.家蚕不同品种抗NPV 性能的差异[J].日本蚕丝学杂志,1973,42(4):279-294.
[6]陈克平,鲁成,向仲怀,等.家蚕抗核型多角体病毒病分子标记筛选的遗传基础[J].西南农业学报,2001,23(3):196-198.
[7]姚琴,刘晓勇,陈克平,等.家蚕抗核型多角体病分子标记筛选[J].生命科学研究,2002,6(4):322-325.
[8]钱荷英,徐安英,林昌麟,等.家蚕对核型多角体病毒抵抗性及遗传规律的研究[J].河北农业大学学报,2006,29(4):77-79.
[9]白兴荣,江亚,黄平.云南省家蚕血液型脓病的危害与流行分析[C]∥中国蚕学会.全国家蚕病害控制技术与安全养蚕模式学术研讨会论文集.杭州:浙江大学蚕蜂研究所,2010:51-53.
[10]李文学,青学刚,刘俊凤,等.家蚕品种871C×872C 对BmNPV抗性鉴定研究[J].西南农业学报,2011,24(2):779-781.
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