湖南省现行4个家蚕品种的耐镉试验

2016-04-05蒋诗梦黄仁志贾超华蒋勇兵秦志雄

中国蚕业 2016年4期

关键词：家蚕桑树桑叶

蒋诗梦黄仁志贾超华蒋勇兵秦志雄罗军

(湖南省蚕桑科学研究所，湖南长沙 410127)

湖南省现行4个家蚕品种的耐镉试验

蒋诗梦黄仁志贾超华蒋勇兵秦志雄罗军

(湖南省蚕桑科学研究所，湖南长沙 410127)

选用湖南省现行9·芙×7·湘等4个家蚕品种作为材料，进行镉添食试验，观察了家蚕镉中毒的症状;确定了4个家蚕品种对镉的半致死浓度(LC50)。家蚕镉中毒死亡前的症状主要表现为蚕体柔软偏小，体色偏黄，胸部肿大发黑，腹部发黑，有吐水与排稀粪等症状;4个家蚕品种耐镉能力(LC50)从大到小依次为洞·庭×碧·波(100.9 mg/kg)、9·芙×7·湘(89.0 mg/kg)、湖·滨×明·光(81.0 mg/kg)、锦·绣×潇·湘(68.9 mg/kg)。

湖南省;家蚕品种;耐镉能力;镉中毒;半致死浓度

在重金属污染耕地修复综合治理中，栽桑养蚕作为一个替代产业受到了广泛关注。有研究表明，当土壤镉(Cd)浓度大于22.3 mg/kg时，才表现出对桑树的毒性［1］;用外源添加Cd的桑叶饲喂家蚕，当桑叶外源添加Cd浓度分别达到0.50、1.98和3.66 mg/kg时，所对应的3龄、4龄和5龄家蚕的体质量才会明显下降［2］，所以桑树和家蚕都具有一定的耐镉能力;在某工矿区开展的耐镉试验表明，在农田镉污染地区(试验区土壤镉监测点平均镉浓度为2.93 mg/kg)推行栽桑养蚕的模式是切实可行的［3］。通过监测桑树叶片的丙二醛(malonydiadehyde，MDA)含量、过氧化氢酶(catalase，CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、过氧化物酶(peroxidase，POD)活力，人们对桑树的耐镉机理有了一定的了解，桑树叶片中MDA含量随着重金属离子浓度的升高而显著上升，而桑树叶片中的CAT、SOD、POD活力随着重金属离子浓度的升高在不同品种之间的变化趋势有差异［4］，也有研究克隆了桑树螯合肽合成酶基因(phytochelatin synthase，PCS)，分析基因的功能探究桑树对重金属的抗性机理［5］。相较而言，家蚕的耐镉机理少见报导，桑叶作为家蚕的唯一食物，推测家蚕的耐镉机理与桑叶的耐镉机理之间存在关联。本文拟通过镉添食试验，观察家蚕镉中毒的症状，以半致死浓度(LC50)作为指标［6］，对4个湖南省现行家蚕品种的耐镉能力进行比较，为家蚕耐镉机理的研究提供一定的参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验蚕品种洞·庭×碧·波［7］(夏秋蚕品种，斑纹全限性品种)，湖南省蚕桑科学研究所育成、保存、提供;9·芙 ×7·湘［8］(夏蚕品种)，广东省农业科学院蚕业研究所育成、湖南省蚕桑科学研究所保存、提供;锦·绣×潇·湘［9］(夏秋蚕品种，斑纹全限性品种)，湖南省蚕桑科学研究所育成、保存、提供;湖·滨×明·光［10］(夏秋蚕品种)，湖南省蚕桑科学研究所育成、保存、提供。

1.1.2 试验药剂 CdCl2·2.5H2O，分析纯(AR)，国药集团化学试剂有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 CdCl2溶液浓度及各个浓度梯度的配制在正式试验前经过预备试验确定了试验时镉的质量浓度，用灭菌水将CdCl2分别配制成镉质量浓度为20、40、80、160、320 mg/kg的CdCl2溶液待用。

1.2.2 含镉桑叶的制备分别将叶质相同的桑叶浸入20、40、80、160、320 mg/kg的5个镉质量浓度的CdCl2溶液中，充分浸没后取出，沥去多余的水份，晾干备用。

1.2.3 试验蚕的准备将供试的4个湖南省现行家蚕品种9·芙×7·湘、洞·庭×碧·波、锦·绣×潇·湘、湖·滨×明·光正常催青收蚁，常规桑叶育饲养至4龄起蚕后，分别数蚕分区，每个品种分别设5个镉质量浓度浸渍处理的含镉桑叶添食处理区和1个清水对照处理区，每个处理区每个品种数100头蚕，重复3次，每个品种共18个处理区、1 800头蚕。

1.2.4 添毒及调查根据预备试验的结果，设置1个清水对照处理区A和5个镉质量浓度梯度处理区B、C、D、E、F，即镉质量浓度分别为0、20、40、80、160、320 mg/kg。4龄起蚕给予含镉桑叶添食，每天喂叶3次，连续喂食48 h。每次给桑前调查蚕死亡数，清水对照区蚕眠24 h后，其它处理区仍未眠的蚕算作死亡蚕(因在实际饲养过程中，为了保持品种优良的生产性能，会把发育迟缓、不整齐的蚕个体淘汰)。添食24 h后，分别从4个家蚕品种的6个镉质量浓度添食处理区中随机抽取1条蚕，取样拍照。记录4个家蚕品种各个添食剂量处理区对应的家蚕总数与死亡数。

1.2.5 实验数据的处理采用概率单位加权回归法，利用SPSS 17.0数据处理软件对试验数据进行统计分析，以横坐标为死亡率，纵坐标为Cd质量浓度的对数值，建立回归方程，对回归方程进行显著性检验，利用回归方程计算LC50与95%的可信限。

2 结果与分析

2.1 家蚕镉中毒症状

由图1可以看出，与对照处理区相比，无论哪个品种，都随着添食桑叶的镉质量浓度的增加，家蚕体型明显变小。

图1 不同镉质量浓度添食对4个家蚕品种生长发育的影响

在添食过程中，随着时间的增加，不同品种的蚕均出现了不食桑的现象，蚕座中也多出现小蚕、伏蚕，添食镉质量浓度越高的处理区，出现小蚕、伏蚕的数量越多。家蚕镉中毒死亡前的症状主要表现为蚕体柔软偏小，体色偏黄，胸部肿大发黑，腹部发黑，有吐水与排稀粪的症状(图2)。

图2 家蚕镉中毒的症状

2.2 4个家蚕品种对镉的耐受能力

由4个家蚕品种对镉的耐受能力(表1)可以看出，4个湖南省现行家蚕品种的耐镉能力(LC50)依次为洞·庭×碧·波(100.9mg/kg)、9·芙×7·湘(89.0 mg/kg)、湖·滨×明·光(81.0 mg/kg)、锦·绣×潇·湘(68.9 mg/kg)。

表1 4个家蚕品种对镉的耐受能力

3 讨论

4个家蚕品种都是不同科研单位选育出来的现行优质家蚕品种，通过此试验得知4个家蚕品种中对镉的耐受能力最强的是洞·庭×碧·波，最弱的是锦·绣×潇·湘，本结果可为下一步试验打下基础。此外，锦·绣×潇·湘的选育是以洞·庭×碧·波作为对照品种进行选育的，其产茧量、茧丝质、抗病性，特别是耐氟能力都强于洞·庭×碧·波［9］;湖·滨×明·光的选育是以9·芙×7·湘作为对照品种进行选育的，其生产性能各方面的表现都优于9·芙×7·湘［10］。在此试验中，洞·庭×碧·波、9·芙×7·湘的耐镉能力却要优于锦·绣×潇·湘、湖·滨×明·光，这表明，不同家蚕品种耐镉能力的大小与家蚕品种的生产性能没有正关联。

本试验采用的是急性食下毒性试验的方法研究了镉对家蚕的毒性，而急性毒性试验只能粗略地判定某种受试物的毒性，往往不够全面。如果有些受试物急性毒性较低，但长期接触较小剂量，也有可能因为毒物的蓄积等因素而使毒性变强。要全面评定某1种环境污染物的毒性，除进行急性毒性试验外，还必须进行亚急性、慢性和其他特殊毒性的试验，而急性毒性试验则是其他毒性试验的基础［10］。镉作为1种环境污染物，可以继续开展其对家蚕的亚急性与慢性毒性试验，进而全面评估镉对家蚕的毒性作用。

［1］陈朝阳，龚惠群，王凯荣.Cd对桑叶品质、生理生化特性的影响及其机理研究［J］.应用生态学报，1996，7(4):417－423.

［2］王凯荣.农田生态系统镉污染研究［D］.武汉:华中农业大学，2004.

［3］颜新培，龚昕，黄仁志，等.镉铅超标农田养蚕试验分析［J］.湖南农业科学，2014，11(22):162－164.

［4］蒋诗梦，黄仁志，龚昕，等.镉铅复合胁迫对不同桑品种幼苗生长及部分生理性状的影响［J］.蚕业科学，2015，41(5):801－806.

［5］郭庆，桑树PCS基因功能及桑树转基因技术研究［D］.重庆:西南大学，2015.

［6］艾均文，孟繁利，何行健，等.湖南现行家蚕品种资源对氟化物的抗性［J］.湖南农业大学学报，2011，37(3):280－282.

［7］郭定国，吴正忠，靳永年，等.家蚕夏秋用斑纹权限性品种洞·庭×碧·波的育成［J］.蚕业科学，2001，27(1):29－33.

［8］李宝瑜，潘少茜.夏蚕新品种“932·芙蓉×7532·湘晖”试养鉴定情况初报［J］.广东蚕丝通讯，1991(2):39－42.

［9］艾均文，司马杨虎，何行健，等.夏秋用斑纹全限行家蚕品种锦·绣×潇·湘的选育［J］.蚕业科学，2013，39(3):499－506.

［10］贾孟周，向生刚，颜新培，等.夏秋用家蚕品种湖·滨×明·光的选育［J］.蚕业科学，2007，33(1):125－128.

［11］World Health Organization.Principles and methods for evaluating the toxicity of chemicals［M］.Geneva:World Health Organization，1978.

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