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适于省力化饲养的抗BmNPV蚕品种选育研究

2017-09-08姚陆松王永强

蚕桑通报 2017年2期
关键词:雄蛾蚕期白玉

姚陆松,杜 鑫,王永强

(浙江省农科院 蚕桑研究所,浙江 杭州 310021)

适于省力化饲养的抗BmNPV蚕品种选育研究

姚陆松,杜 鑫,王永强*

(浙江省农科院 蚕桑研究所,浙江 杭州 310021)

针对浙江省农村粗放养蚕及血液型脓病为害较为严重的现状,引进抗BmNPV蚕品种资源,以优良实用品种与抗病品种杂交后自交、回交及利用抗病品种组配四元杂交组合等不同途径,开展适于省力化饲养的抗BmNPV蚕品种选育研究。经两年半研究,自交、回交途径各抗病育种材料主要经济性状表现优良,正通过检测实现抗病基因的纯合固定。同时确定一对组合综合经济性状表现优良,对BmNPV抵抗性比对照种显著提高,已提请参加省实验室鉴定。

抗BmNPV蚕品种;回交;杂交组合;选育研究

近年来,随着浙江省各地工业经济的发展,蚕桑生产不断下滑,养蚕农民年龄加速老化,劳动力欠缺,更使养蚕过程从精细变为粗放。由于缺乏精心饲养及严格的消毒防病,很多优良茧丝质性状的蚕品种,因对不良环境、叶质及病害等的抵抗力较弱,已不适应新的蚕桑生产形势,尤其在夏、秋蚕期,家蚕大规模发生病害的情况时有出现。目前,在浙江省各地农村主要的家蚕病害为血液型脓病,所以,迫切需要培育适于省力化饲养的,对血液型脓病有较强抗性的家蚕新品种。针对这一蚕桑生产现状,从2015年开始,笔者开展了适于省力化饲养抗BmNPV蚕品种的选育研究工作。

1 新品种选育亲本材料与研究方法

1.1 亲本材料

浙江省农科院蚕桑研究所(下称本所)保存优良实用品种华光甲、学613乙、春日乙等常规品种及雌29、雌35等雌蚕无性克隆系共13个材料,中国农科院蚕研所引进抗BmNPV品种华康2号中、日系母种(秋丰N、白玉N)。中蚕所从2004年开始,利用对BmNPV具抵抗性显性主效基因的家蚕种质材料,通过杂交、回交等方法,至2011年育成对BmNPV具高耐受性的家蚕品种秋丰N、白玉N。

1.2 技术路线

(1)以本所保存优良实用品种中系华光甲、学613乙、雌29、雌35,日系春日乙等品种分别与引进抗BmNPV品种秋丰N、白玉N杂交。杂交后代与实用品种回交,每代添食病毒液进行选择,最后通过添毒检测达到抗性基因纯合固定的目的,并使茧丝质性状恢复至原实用品种水平。

(2)上述实用品种与抗性品种杂交后代自交,选择优良茧丝质性状个体留种,同样通过添毒检测使抗性基因纯合固定,筛选优良抗BmNPV品种。

(3)利用抗BmNPV品种秋丰N、白玉N组配四元杂交组合,改良现有品种杂交组合,经杂交组合比较试验,筛选优良品种组合。

2 研究进展

针对浙江省农村蚕桑生产中血液型脓病危害较为严重的现状,通过从中国农科院蚕研所引进对BmNPV具强抵抗性的家蚕新品种华康2号,在“十三五”浙江省农业新品种选育重大专项的支持下,开展抗BmNPV蚕品种的选育研究工作,经过两年半时间的研究取得了初步的进展。

2.1 抗性基因导入实用品种回交

2015年春蚕期引进中国农科院蚕研所育成的抗BmNPV蚕品种秋丰N、白玉N分别与本所保存品种杂交,将抗性基因导入本所优良实用品种。2015年夏蚕期,对13个材料杂交一代蚁蚕用涂有1×107个/mL BmNPV病毒液的桑叶添食24 h,选留存活个体饲养,选优良个体与原品种回交留种。2015年秋、2016年春、夏期,以同样方式添食病毒选优良个体与原品种连续回交至BC4代。2016年秋期,饲养回交后世代BC4,蚁蚕用涂有1×107个/mL BmNPV病毒液的桑叶添食24 h,选留存活个体饲养自交留种。目前,各选育材料既具对BmNPV的抵抗性,各项经济性状表现优良,与原品种基本接近,部分品种蚕期及茧质成绩见表1。从表1可见,除华光甲N BC4代虫蛹率低于华光甲母外,其余选育材料BC4代虫蛹率均显著高于抗病基因导入目标品种,且中系选育材料与日系选育材料均分别高于秋丰N、白玉N;全茧量因添毒影响均低于目标品种;而万蚕产茧量、万蚕产茧层量与目标品种互有高低,但较为接近。

2017年春期,对重点品种华光甲N、秋丰AN、春日乙N、J9N、白玉AN自交B2世代添毒淘汰不带抗病基因个体后饲养,并自交留种;采用一雄交两雌的方法,即抗病选育品种B2世代雄蛾在自交留种的同时,与敏感品种雌杂交,配置测交材料。

表1 抗BmNPV选育部分回交材料BC4代及回交亲本蚕期茧质成绩Table 1 Rearing and cocoon quality results of some backcross varietieswith resistance to BmNPV

2017年夏期进行了测交试验,华光甲N检测32个蛾区,雄蛾抗病基因纯合8区;秋丰AN检测32个蛾区,雄蛾纯合7区;春日乙N检测24个蛾区,雄蛾纯合4区;J9N检测25个蛾区,雄蛾纯合2区;白玉AN检测35个蛾区,雄蛾纯合13区。对雄蛾纯合对应的抗病选育品种B2世代蛾区,后续再以一雄交两雌的方法检测,确定该蛾区上代雌蛾抗病基因是否纯合,从而最终实现育种材料抗病基因的纯合固定

2.2 抗性基因导入实用品种自交

2015年春蚕期引进抗BmNPV蚕品种秋丰N、白玉N分别与本所保存品种杂交,将抗性基因导入本所优良实用品种。后代混合蚁量育,选择蚕期及茧丝质性状优良个体自交留种继代。至2016年秋蚕期,各自交材料选育至F4代,其蚕期及茧质成绩见表2。从表2可见,各自交选育材料中,除C5F4代四龄虫蛹率86.91%,其余均在90%以上,显著高于秋丰N、白玉N;万蚕产茧量除J6F4代12.54 kg,稍低于白玉N外,其余中系材料均显著高于秋丰N、日系材料均显著高于白玉N;万蚕产茧层量除J6为2.566 kg,稍低于白玉N外,其余均显著高于秋丰N、白玉N。

2016年秋蚕期对C5、C6、J5三个F4代及无9NS一个F2代育种材料,添毒淘汰不带抗病基因个体后饲养,自交留种;同时采用一雄交两雌的方法配制测交材料。2017年春期进行了添毒测交试验,抗病育种材料J5检测30个一雄交两雌蛾区,结果13个蛾区不发病,确定雄蛾抗病基因纯合。抗病育种材料C6、无9NS分别检测20、30个一雄交两雌蛾区,结果各有1个蛾区不发病,确定雄蛾抗病基因纯合。在此基础上,对抗病育种材料J5选择10个雄蛾抗病基因纯合的自交后代单蛾育,添毒淘汰不带抗病基因个体后饲养,再进行自交留种,并配制一雄交两雌测交材料。

2017年夏期,对抗病育种材料J5每个雄蛾抗病基因纯合的自交后代蛾区配制的测交材料,1区蚁量育10区蛾区育,再进行添毒测交试验,蚁量及蛾区检测未发生血液型脓病的,即表明对应上代雌蛾抗病基因已经纯合,从而最终实现抗病基因的纯合固定。2017年夏期检测结果,抗病育种材料J5在10个雄蛾抗病基因纯合的材料中,发现3区抗病基因完全纯合。

2.3 组配抗Bm NPV四元杂交组合、改良现有品种

2015年春蚕期利用引进的抗BmNPV蚕品种秋丰N、白玉N与本所保存优良品种组配多个杂交原种,2015年夏开始组配抗BmNPV四元杂交组合,同时对本所已通过审定的两对家蚕新品种“明丰×春玉”、“恒丰×富玉”,以抗BmNPV蚕品种秋丰N、白玉N进行了改良,2015、2016两年秋期在本所实验室进行了抗BmNPV四元杂交组合的比较试验,蚕期及主要茧丝质性状见表3。

以“华·秋N×春·玉N”为例,从表3可见,其四龄起蚕虫蛹率达到93.84%,与对照相仿;万蚕产茧量、万蚕产茧层量分别比对照种“秋丰×白玉”提高4.97%、13.55%;茧丝长1220m、解舒丝长940 m,分别比对照种长191m、139m;纤度2.548 D,净度94.3分,高于对照0.8分,出丝率较对照种高0.58个百分点。对华·秋N×春·玉N进行了抗BmNPV实验室添毒试验,表明其对BmNPV抵抗性比对照种“秋丰×白玉”显著提高,综合经济性状表现优良。

同时,新组配的抗BmNPV四元杂交组合“华·秋N×春·玉N”以及改良的“明丰×春玉”、“恒丰×富玉”2015、2016年秋期在海宁、海盐、湖州、长兴等地进行了新品种的农村试养,并于2016年春期在海宁蚕种场对“华·秋N×春·玉N”、“明丰×春玉改”、“恒丰×富玉改”进行了试繁。总体表现各组合综合经济性状成绩优良,对血液型脓病抵抗性强,强健好养,茧大,产量高,繁育性能优良。

表2 抗BmNPV选育部分自交材料蚕期茧质成绩Table 2 Rearing and cocoon quality results of some self-cross varietieswith resistance to BmNPV

表3 中丝量抗BmNPV杂交组合实验室比较蚕期及丝质成绩Table 3 Rearing and silk quality results of hybrid combination varietieswith resistance to BmNPV

3 小结与讨论

3.1 抗性基因导入回交结果

理论上,连续回交至BC4代,选育材料遗传成分中原优良实用品种的遗传成分已占到96.9%。经2015、2016两年的连续回交,至2016年秋期饲养BC4代,各抗BmNPV回交选育材料添食病毒后存活个体蚕期及各项茧丝质性状与原优良实用品种相仿,在虫蛹率等多项主要经济性状方面优于抗病品种。表明育种材料既具有原品种优良茧丝质性状,同时具有对BmNPV病毒的高抵抗性显性主效基因,且对细菌病等其他蚕体病害抵抗性较强。

2017年春、夏蚕期,对抗病育种材料中重点品种华光甲N、秋丰AN、春日乙N、J9N、白玉AN配制测交材料进行抗病基因纯合检测,结果各抗病育种材料均检测出若干雄蛾纯合的蛾区,表明采用的抗病育种的方法及技术路线合理有效。后续将再以一雄交两雌的方法检测确定该蛾区对应上代雌蛾抗病基因是否纯合,从而最终实现育种材料抗病基因的纯合固定。在此基础上,选配优良的新品种杂交组合。

3.2 抗性基因导入自交结果

经2015、2016两年连续自交,混合蚁量育并对茧丝质性状进行选择,至2016年秋蚕期饲养F4代,各抗BmNPV自交选育材料添食病毒后存活个体蚕期及各项茧丝质性状均表现优良,虫蛹率、万蚕产茧量、万蚕产茧层量较秋丰N、白玉N均有不同程度提高。

2016年秋期开始配制测交材料进行抗病基因纯合检测,2017年春、夏分别进行了两期添毒测交试验,目前,已成功检测确定抗病育种材料J5的3个蛾区雌雄蛾抗病基因纯合。为抗病育种技术路线中的主要途径导入回交后世代的抗病基因检测纯合提供了经验。

3.3 组配抗Bm NPV四元杂交组合、改良现有品种结果

通过组配新的抗BmNPV四元杂交组合,及对本所现有育成品种改良,经2015年秋期开始多期实验室及农村比较试验,新品种综合经济性状表现优良,而对BmNPV抵抗性比对照种显著提高,且蚕种试繁表明繁育性能优良。2017年已向浙江省农作物新品种审定委员会提出一对新品种农科5号(华·秋N×春·玉N)参加2017年秋期实验室鉴定。

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

浙江省农业新品种选育重大科技专项(2016C02054,2012C12910),现代农业产业技术体系专项(CARS-22)

姚陆松(1964-),男,浙江桐乡人,助理研究员,从事家蚕育种研究。E-mail:492101039@qq.com

王永强,男,研究员。E-mail:osan@sina.com

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