抗BmNPV家蠶新品種粵蠶11號的育成

肖 陽，李慶榮，邢東旭，趙超藝，楊 瓊

（廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所，廣東 廣州 510610）

【研究意義】廣東蠶區現行推廣的家蠶生產品種“兩廣二號”（9·芙×7·湘）對南方地區濕熱氣候環境的耐受能力較強，但對血液型膿病（BmNPV）缺乏抵抗力，且繭形偏小，全繭量較低，繭絲成績有待提高［1］。華南蠶區的氣候對家蠶飼養的影響，除高溫、高濕、悶熱等非生物因素外，還極易誘發病原菌等生物因素的威脅［2］，常常造成蠶業生產較大損失，其中以BmNPV病最為嚴重和普遍［3］。BmNPV可通過食下感染和創傷感染兩種途徑入侵蠶體。家蠶為群體飼養昆蟲，一旦有BmNPV病原進入蠶座，病原就可以通過蠶沙的排出或個體之間互相抓傷進行傳染，極容易造成大規模群體性感染，這也是導致蠶繭減產和繭質下降的主要因素。目前對BmNPV尚無有效的治療方法［4］，農村生產中對其采取的應對措施主要是消毒預防。而隨著社會經濟的發展，農村勞動力減少、傳統種桑養蠶人員老齡化嚴重成為了蠶業目前面臨的突出問題，導致養蠶過程中嚴格的消毒防病措施和精細飼養操作難以落實。從蠶桑生產省力化的發展趨勢來看，必然要求所飼養的家蠶品種具備抗性強的特點。因此，培育對BmNPV具有強抵抗力的家蠶品種是目前應對BmNPV威脅最為經濟有效和安全環保的重要途徑［5］。【前人研究進展】對家蠶BmNPV抗性的相關分子機理研究以及抗性品種選育研究是近年來蠶業科研的熱點。BmSOCS2［6］、BmC-LZM［7］、bmo-miR-2819［8］等被發現在體外培養的家蠶細胞或家蠶個體中進行過表達后，BmNPV病毒復制受到了顯著抑制，通過下調BmHsp90［9］的表達也可使BmNPV的增殖受阻；而BmAtg13［10］、SINAL10［11］的過表達能促進BmNPV的DNA復制和病毒增殖，提高BmNPV感染率。家蠶對BmNPV的抗性具有顯性主效基因，武山山等［12］通過圖位克隆的方法將相關基因定位于第27號染色體s2800-9標記和s2801-35標記之間，但由于家蠶基因組精細圖在這2個標記間存在序列空白區域，暫時無法進行精細定位和確定候選基因。近年來利用高抗性特殊材料陸續育成的抗BmNPV家蠶品種主要有華康1號［13-14］、華康2號［5］、華康3號［15］、華·康×湘·泰［16］，這些品種主要在長江流域的不同蠶季進行推廣。【本研究切入點】為培育適應于廣東本地氣候的抗BmNPV家蠶品種，針對當前廣東蠶區的生產現狀，本課題組以保存的優良家蠶種質資源為育種素材，制定了家蠶新品種的選育目標：在生命力指標與現行品種兩廣二號相仿的基礎上，抗BmNPV水平顯著提高；全繭量、萬蠶收繭量均超過兩廣二號；一粒繭絲長在900～1 000 m之間或優于兩廣二號，解舒優良，繭絲纖度適中，凈度93分以上。在圍繞這一目標進行品種選育后，為了解新品種在不同實驗室以及實際生產上的適應性，檢測其對BmNPV的抗性水平，開展實驗室共同鑒定和農村生產鑒定試驗。【擬解決的關鍵問題】選育高溫多濕耐受性較強的抗BmNPV家蠶新品種，了解其在不同實驗室和農村試點的表現，為品種審定和示范推廣提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試育種材料均為廣東蠶桑種質資源庫保存的家蠶遺傳育種資源；BmNPV病原為廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所收集純化后保存。

1.2 選育技術措施及環境設置

在新品種選育過程中，兩個中系親本與日系親本7532N均為優良品種經過BmNPV抗性改良后進行多代系統選育而成，采用單蛾育、異蛾區交配；日系親本航7則是在品種雜交后F1～F4代采用蛾區混合育，F5代以后采用單蛾育、異蛾區交配，F13代進行航空誘變后再次采用混合育，至F18代性狀基本穩定時改為單蛾育、異蛾區交配，重點針對蛾區進行選擇，每代均在產卵量多、產附好、蠶卵孵化良好、幼蟲生長發育齊一、生命力強、蠶繭經濟性狀優良的蛾區中選擇繭形勻正、全繭量、繭層量適中的個體進行繼代。

每年第4造（晚秋期）的幼蟲飼養如遇低溫，則適當調高蠶室溫度飼養；第2造和第3造（夏期、早秋期）在高溫多濕或高溫干燥的自然環境條件下飼養，不進行人為溫濕度調節，對不耐高溫環境的蛾區進行自然淘汰。4～5 齡幼蟲有目的地采用濕桑或偏老、偏嫩桑進行飼養，以提高蠶體的耐濕性和對不良桑葉的適應能力。

1.3 品比及鑒定試驗

實驗室品比試驗和抗BmNPV感染能力檢測在廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所進行，實驗室共同鑒定和農村生產鑒定各設置3個鑒定點，分別是華南農業大學、茂名市蠶業技術推廣中心、蠶業與農產品加工研究所實驗室和廣東省重點蠶區翁源縣、陽山縣、英德市。

參照國家桑蠶品種審定試驗方案，在實驗室品比試驗和實驗室共同鑒定中，每個點飼養試驗種與對照種（兩廣二號）正、反交各1張（框制種型式，28蛾/張），飼育到四齡餉食一足天內進行數蠶，每個品種數取3區，每區400頭。飼養過程中以室內自然溫濕度為宜，室溫超過32 ℃時設法降溫。調查單蛾卵量、克蟻頭數、齡期經過、蟲蛹率、產繭量、全繭量、繭層量等指標，并將蠶繭樣品送至佛山市南海絲廠有限公司進行一粒繭絲長、解舒絲長、解舒率、纖度、凈度等絲質性狀檢測。在農村生產鑒定中，每個點飼養試驗種與對照種正、反交各5張（平附種型式，3.5萬粒卵/張），調查產繭量、產值、125 g 鮮繭個數、10顆繭干殼重等指標。抗BmNPV感染能力檢測參照文獻［17-18］的方法，在3齡起蠶時按照2.25×106個/頭的劑量單頭添食BmNPV多角體，挑選食盡帶毒葉片的蠶分3區繼續飼養，每區150頭，調查家蠶從病原添食至化蛹期間的發病情況，統計BmNPV發病率。

2 結果與分析

2.1 親本選育

2.1.1 中系家蠶品種芙抗和春5N的選育 中系家蠶芙抗是由配合力好的芙蓉通過連續6代BmNPV病原添食獲得抗BmNPV能力提高品系，再經系統選育而成；春5N是由繭絲質優良、產卵性狀良好的春5通過連續12代BmNPV病原添食獲得抗BmNPV能力提高品系，再經系統選育而成。兩個中系親本全部世代均采用單蛾育的飼育型式。在累代添毒后，至2017年芙抗和春5N已分別經過16代和10代系統選育，遺傳性狀穩定，發育整齊，眠起齊一，生命力強，繭絲品質優良，繁育系數高。芙抗和春5N的主要選育系譜成績見表1。

2.1.2 日系家蠶品種航7和7532N的選育 日系家蠶航7是2002年以產卵性狀好、絲質優的鎮延為母本，以7532為父本進行雜交，至F13代通過我國第20顆返回式衛星送入太空運行18 d返回后經系統選育而成，為2009年育成品種粵蠶8號的日系親本［1］，F1～F4、F13～F17為混合育的飼育型式，其余世代為單蛾育的飼育型式。7532N是由7532通過連續12代BmNPV病原添食獲得抗BmNPV能力提高品系，再經系統選育而成，所有世代的飼育型式均為單蛾育。至2017年航7已進行46代系統選育，7532N在累代添毒后經過10代系統選育，兩個品種遺傳性狀均已穩定，發育整齊，眠起齊一，抗性強，繭絲品質優良，繁育系數較高。航7和7532N的主要選育系譜成績見表2。

2.2 新品種雜交組合的組配及飼養成績

以選育的4個新品種芙抗、春5N、航7和7532N為親本材料，組配成雙交原種芙抗·春5N和航7·7532N，再以雙交原種組配成芙抗·春5N×航7·7532N四元雜交種，命名為粵蠶11號。

2.2.1 實驗室品比試驗 2016、2017年秋季共進行了兩造實驗室品比試驗，試驗以兩廣二號作為對照品種。綜合兩年的實驗室品比成績表明，粵蠶11號的5齡經過時間為6 d 6 h，全齡經過時間為21 d 5 h，與對照的經過時間相同。發育眠起齊一，生命力強，繭色潔白、勻整。蟲蛹率98.09%，略高于對照；全繭量1.679 g、繭層量0.358 g，分別比對照提高3.13%和5.60%，繭層率比對照提高2.40%；萬蠶產繭量16.799 kg、萬蠶繭層量3.582 kg，分別比對照提高5.63%和8.09%；一粒繭絲長970 m，比對照提高4.86%；解舒率79.31%，與對照相當，繭絲纖度2.595 dtex，凈度94.3分（表3）。

2.2.2 家蠶抗BmNPV感染能力 以兩廣二號為對照品種，對粵蠶11號進行BmNPV抗性檢測。結果（圖1）表明，3齡起蠶添食BmNPV病原后，粵蠶11號正、反交的平均發病率分別為19.50%和24.67%，對照品種正、反交的平均發病率分別為55.48%和62.15%。通過LSD最小顯著性差異法對兩個品種的發病率進行兩兩比較，發現品種間存在極顯著差異（P＜ 0.01），表明粵蠶11號對BmNPV的抗性極顯著高于對照。

表1 中系家蠶品種芙抗和春5N的選育系譜成績Table 1 Pedigree data from selection and breeding of Chinese silkworm varieties of Fukang and Chun5N

2.3 實驗室共同鑒定試驗

2018、2019年秋季同期粵蠶11號參加廣東省農作物品種審定，在華南農業大學、茂名市蠶業技術推廣中心和蠶業與農產品加工研究所進行了實驗室共同鑒定。粵蠶11號表現為孵化率高，孵化眠起齊一，群體生長發育整齊，食桑旺，不踏葉，耐粗飼，體質強健。5齡經過和全齡經過與對照品種兩廣二號相當，老熟齊涌，營繭快，繭形勻整。蟲蛹率97.58%，較對照提高2.23%；全繭量1.712 g，比對照高2.21%。萬蠶產繭量和萬蠶繭層量分別比對照提高4.17%、6.85%；一粒繭絲長比對照提高3.74%，解舒率比對照提高1.79%，繭絲纖度2.568 dtex，凈度93.5分（表4）。

2.4 農村生產鑒定試驗

2018、2019年秋季同期在廣東省3個重點蠶區翁源縣、陽山縣和英德市進行了粵蠶11號的農村生產鑒定，共飼養粵蠶11號一代雜交種78張，以兩廣二號作為試驗對照品種。3個試驗點連續2年的平均鑒定成績表明，粵蠶11號張平產繭量和張平產值分別比對照品種提高6.10%和7.46%，125 g鮮繭個數為72顆，10顆繭干殼重3.22 g （表5）。

表2 日系家蠶品種航7和7532N的選育系譜成績Table 2 Pedigree data from selection and breeding of Japanese silkworm varieties of Hang7 and 7532N

表3 粵蠶11號實驗室品比試驗成績Table 3 Variety comparison test results of Yuecan No.11 in laboratory

圖1 粵蠶11號與兩廣二號3齡起蠶添食BmNPV后的發病率比較Fig.1 Comparison on disease incidence rate of the 3rd instar newly exuviated silkworm larva between Yuecan No.11 and Liangguangerhao after infection with BmNPV

表4 粵蠶11號實驗室共同鑒定成績Table 4 Co-identification results of Yuecan No.11 in laboratory

表5 粵蠶11號農村生產鑒定試驗成績Table 5 Results of Yuecan No.11 in rural production identification test

2.5 一代雜交種繁育試驗

2018、2019年夏季，在蠶業與農產品加工研究所實驗室進行了新品種粵蠶11號一代雜交種的試繁。粵蠶11號中、日系雙交原種與對照品種兩廣二號的中、日系雙交原種分別收蟻8 g。試繁成績表明，粵蠶11號雙交原種的平均克蟻制種量為13.2張，比對照品種的平均克蟻制種量（12.5張）提高了5.60%。粵蠶11號雙交原種的千克繭制種量為3.77張，比對照品種的千克繭制種量（3.63張）提高了3.86%（表6）。

2.6 品種主要特征特性

2.6.1 雙交原種 芙抗·春5N（正反交）：中系雙交原種，二化性、四眠，化性及眠性穩定。該種產附良好，單蛾產卵420～450粒。卵色淡褐綠色，卵殼淡黃色。蟻蠶黑褐色，克蟻頭數2 230～2 250頭。孵化眠起齊一，壯蠶體形粗壯，素蠶。繭形橢圓、勻整，繭色潔白，縮皺中等。蛹體棕褐色，發蛾早，蛾體白色，蛾眼黑色，體型中等，交配性能好。催青期9～10 d，幼蟲期20～21 d，蟄中經過14 d，全期經過43～45 d。

航7·7532N（正反交）：日系雙交原種，二化性、四眠，化性及眠性穩定。產附良好，單蛾產卵420～440粒。卵色紫褐色，卵殼白色。蟻蠶黑褐色，克蟻頭數2 300～2 330頭。壯蠶體形較細長，素蠶。繭形長筒形、淺束腰，繭色潔白，縮皺中等。蛹體棕褐色，發蛾較早，蛾體白色，蛾眼黑色，體型中等，交配性能好。催青期9～10 d，幼蟲期21～22 d，蟄中經過15 d，全期經過45～47 d。

表6 粵蠶11號一代雜交種試繁成績Table 6 Reproduction test results of F1 hybrid eggs of Yuecan No.11

2.6.2 四元雜交種 芙抗·春5N×航7·7532N是中·中×日·日四元雜交種，二化性、四眠。正交種“芙抗·春5N×航7·7532N”卵色淡褐綠色，卵殼淡黃色；反交種“航7·7532N×芙抗·春5N”卵色紫褐色，卵殼白色。蟻蠶黑褐色，克蟻頭數2 250～2 300頭。強健、好養，孵化眠起齊一，壯蠶體形粗壯，食桑快，正反交均為素蠶。熟蠶齊一，營繭快。繭形長橢圓，繭色潔白，縮皺中等，繭層結實。全齡經過21～22 d。

3 討論

粵蠶11號（芙抗·春5N×航7·7532N）是將累代病原脅迫和航空誘變獲得目標性狀提高品種進行系統選育而成。該品種具有較強的BmNPV抵抗性，對高溫多濕耐受性較強，高產穩產，繭絲質優，繁育系數較高。由于品種審定的鑒定試驗需要2年同期數據，而對照品種廣東當家品種兩廣二號為夏秋用品種，因此鑒定試驗選擇在兩年的早秋季（8月底至9月）進行。為了解BmNPV高發季節品種在生產上的表現，除參加鑒定試驗外，還選擇2019年春末多雨季節在陽山蠶區開展了多戶試養。蠶農反映同期飼養的兩廣二號感染BmNPV，平均產繭量僅34 kg /張，而新品種粵蠶11號產繭量52 kg/張，表明粵蠶11號具有對BmNPV較高的抵抗性。

家蠶對BmNPV的抵抗性存在顯著的品種間差異［19］，利用高抗性特殊遺傳材料，通過雜交、回交等技術手段，可將抗BmNPV主效基因導入實用性基礎品種，培育出新的綜合性狀優良的抗BmNPV品種，前人先后育成了適合長江流域蠶區飼養的華康1號、華康2號、華康3號等［5,13-15］。然而在現存家蠶種質資源中高抗資源極少，育種人員通常采用累代脅迫的方式使原品系的抗性提高，從而創制出新的抗性資源。這種方式不僅在抗BmNPV材料的創制中應用［20］，在前人進行耐氟、抗高溫、耐濕等不同類型抗性材料的創制中也有報道［21-22］，粵蠶11號就是在創制獲得抗BmNPV優良材料的基礎上，經過系統選育和雜交育成的抗BmNPV新蠶品種。在母種的系統選育過程中，夏和早秋蠶期均在自然高溫高濕或高溫干燥的環境下飼養，使新品種不僅具有較強的BmNPV抗性，而且對高溫多濕的耐受性也很強，適合珠江流域蠶區全年各蠶期飼養。

4 結論

粵蠶11號對BmNPV的抗性極顯著高于對照兩廣二號，于2019年秋通過廣東省農作物新品種鑒定。其發育、眠起齊一，對BmNPV具較強抵抗性，產量高，繭絲質優良，是一個易繁易養、綜合性狀優良的家蠶新品種，適宜在廣東蠶區全年飼養。