高溫沖擊對家蠶抗性相關性狀的影響

秦鳳++石涼++童曉琪++張彥++黃德輝

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.083

摘要：高溫是影響家蠶生命活動的重要因素，直接影響家蠶體內保護酶系統中相關酶活及其經濟性狀的高低。對常溫下家蠶經濟性狀進行分析，并研究高溫沖擊后家蠶血液中的保護酶（SOD、POD、CAT）活性。結果表明，常溫下皖廣三號的經濟性狀高于對照品種薪杭×白云，高溫沖擊后皖廣三號的抗性相關性狀均高于對照種。皖廣三號體質強健、抗逆性強，對高溫、多濕環境具有較好的適應性，是適于長江流域夏、秋季飼養的優良家蠶品種。

關鍵詞：高溫；家蠶；保護酶；皖廣三號；抗性育種

中圖分類號： S882.12文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）10-0293-02

收稿日期：2015-10-19

基金項目：安徽省農業科學院院長青年創新基金（編號：14B0637）；現代農業產業技術體系建設專項（編號：CARS-22）；安徽省長三角科技聯合攻關項目（編號：1301c063013）；安徽省現代農業產業技術體系蠶桑專項（編號：皖農科[2011]6號）；安徽省農業科學院科技創新團隊項目（編號：12C0602）。

作者簡介：秦鳳（1982—），女，安徽全椒人，碩士研究生，助理研究員，主要從事家蠶遺傳育種研究。Tel：（0551）62826576；E-mail：melissaqin@163.com。

通信作者：黃德輝，研究員，主要從事家蠶遺傳育種研究。E-mail：Huangdehui@163.com。家蠶既是繭絲產業的生物基礎，又是鱗翅目昆蟲研究的典型模式種類[1]，同時也是開發新一代生物反應器和新型昆蟲產業的材料[2-3]。家蠶血液中存在很多酶，其中超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）組成了生物體內的保護酶體系[4-5]。已有研究表明，這3種酶均與家蠶的免疫能力、抗逆性有關[6-7]。

為明確家蠶機體在高溫、多濕等環境中的生理反應，調查高溫飼育環境中家蠶的生命力和產繭量性狀成績，并對筆者所在研究所保育家蠶品種的SOD、CAT、POD活性進行研究。分析家蠶5齡幼蟲血淋巴中3種酶在不同溫度下的活力差異，及其與家蠶生命力和產繭量性狀的相關性，通過測定5齡幼蟲血淋巴中保護酶系統中酶的活力，從而選擇抗性家蠶品種育種材料。

1材料與方法

1.1家蠶幼蟲血淋巴樣品制備

供試家蠶品種為皖廣三號，對照品種為薪杭×白云，二化性，正常飼養至5齡起蠶。正常食桑1 d后，將上述品種各取100頭，在溫度為32 ℃及35 ℃、RH 95%的環境下飼養24、48、72 h，剪掉腹足，每個樣品收集5頭幼蟲的血淋巴，每個品種取3個重復獨立樣品，收集幼蟲血淋巴。從高溫處理開始，每隔24 h記錄家蠶的死亡頭數。

1.2家蠶血液抗氧化酶活性測定

1.2.1酶液制備將家蠶血液加入預冷的0.1 mol/L磷酸緩沖液（pH值為7.0），在冰浴中勻漿，于4 ℃下10 000 g離心10 min，取上清液供酶活性測定用。

1.2.2酶活性測定酶活性測定均采用南京建成生物工程研究所生產的測定試劑盒。

SOD活性（U/mL）=[（D1 550 nm-D2 550 nm）/D1 550 nm]/50%×反應體系的稀釋倍數×樣本測試前的稀釋倍數。式中，D1 550 nm為對照管的吸光值，D2 550 nm為測定管的吸光值。

CAT活力（U/mL）=（D1 405 nm-D2 405 nm）×271/（60×取樣量）×樣本測試前的稀釋倍數。式中，D1 405 nm為對照管的吸光值，D2 405 nm為測定管的吸光值，271為斜率的倒數。

POD活力（U/mL）=（D2 420 nm-D1 420 nm）/（12×比色直徑）×反應液總體積/樣本量（mL）/反應時間×樣本測試前的稀釋倍數×1 000。式中，D1 550 nm為對照管的吸光值，D2 550 nm為測定管的吸光值，比色直徑為1.0 cm，反應時間為30 min。

1.3家蠶幼蟲生命力與繭層率調查

該項調查與血淋巴總SOD活力檢測同時進行。上述各供試家蠶品種自4齡起蠶后進行分區，每區400頭，在正常條件下飼養至上蔟結繭，并對每區的幼蟲死亡率（幼蟲期死亡頭數/飼養總數×100%）、蟲蛹率（活蛹數/飼養總數×100%）、繭層率（繭層量/全繭量×100%，分別為25頭雄蠶和25頭雌蠶的均值）進行統計調查。

2結果與分析

2.1高溫沖擊對家蠶血液中SOD活性的影響

不同高溫脅迫下，試驗品種皖廣三號32、35 ℃（簡稱為WG32、WG35）及對照品種薪杭×白云32、35 ℃（簡稱為XH32、XH35）的變化幅度情況見表1。結果表明，在相同溫度（32 ℃或35 ℃）脅迫下，試驗品種和對照品種體內SOD的濃度基本相同，SOD活性隨高溫脅迫時間的延長表現為先降低、后升高。

2.2高溫沖擊對家蠶血液中CAT活性的影響

由表2可知，隨著高溫脅迫時間的延長，對高溫抵抗力較弱的品種其CAT變化幅度較小，對高溫抵抗力較強的品種其CAT變化幅度較大。32 ℃時，WG的CAT活性變化幅度大于2.3高溫沖擊對家蠶血液中POD活性的影響

由表3可知，32 ℃時，試驗品種在3個時間段的POD活性均高于對照品種；35 ℃時，隨著高溫脅迫時間的延長，試驗品種的POD活性先明顯增加、后維持不變，而對照品種的POD活性先增加、后明顯低于試驗品種。72 h后，32、35 ℃下WG的POD活性均高于XH。

2.4高溫沖擊對家蠶生命率的影響

高溫沖擊對家蠶生命率的影響見表4。高溫脅迫24 h后，32、35 ℃下皖廣三號和薪杭×白云品種均無死蠶。高溫脅迫48 h后，32 ℃下皖廣三號和薪杭×白云均無死蠶，35 ℃下皖廣三號、薪杭×白云的死蠶數分別為1、3條。高溫脅迫72 h后，32 ℃下皖廣三號、薪杭×白云的死蠶數分別為2、4條，35 ℃下皖廣三號、薪杭×白云的死蠶數分別為3、7條。結果表明，皖廣三號的死籠率低于薪杭×白云。

3結論與討論

高溫沖擊對家蠶的生長發育有很大影響，可導致家蠶抗病能力和抗逆性下降，并直接造成經濟損失。研究家蠶的抗高溫機理，培育出強健好養的抗性品種是蠶桑產業的迫切需求。皖廣三號是2014年12月通過安徽省家蠶品種審定的新品種。本研究結果表明，皖廣三號體內保護酶系統的酶活性均高于對照品種薪杭×白云，且其飼養成績、經濟性狀均優于對照品種。皖廣三號體質強健，抗逆性強，對高溫及多濕環境、粗放型飼養具有較好的適應性，是適于長江流域夏、秋季飼養的優良品種。

參考文獻：

[1]莊蘭芳. 家蠶轉基因載體元件的結構優化及在基因功能分析中

的應用研究[J]. 杭州：浙江大學，2011.

[2]吳小鋒，徐俊良，崔為正. 家蠶血液過氧化氫酶活力及其與蠶體抗逆性的關系[J]. 昆蟲學報，1998，41（2）：124-129.

[3]陳萍，朱勇，魯成. 家蠶血液過氧化氫酶遺傳性及其與經濟性狀相關性研究[J]. 西南農業大學學報，1999，21（6）：263-265.

[4]韓益飛，徐世清，張愛萍，等. 高溫對家蠶血液和腸液幾種酶活性的影響[C]. 中國蠶學會第七次全國代表大會論文集，2003：117-119.

[5]柴連琴，宋敏，張麗. 高溫誘導對家蠶血淋巴的影響[J]. 安徽農業科學，2009，35（19）：9000-9001，9008.

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[7]袁燕萍，趙林川，魏廣衛，等. 家蠶品種7532和大造在高溫沖擊下中腸抗氧化酶活性的變化[J]. 蠶業科學，2010，36（4）：692-696.