酯酶同工酶变异
在家蚕诱变育种上的应用初探

             胡兴明      唐维六
          (湖北省农科院蚕研所)  (华南农业大学蚕桑系)

  家蚕诱发突变的研究,自从1916年田中用离心处理蚕卵获得一头嵌合体油蚕以来,已经取得了丰硕的成果。在理论上,对家蚕诱发突变规律进行了很详尽的研究;在实践上,也先后育成了卵色、蚁蚕体色、幼虫斑纹、茧色等形态性状的限性品种和具有伴性平衡致死基因的家蚕品系。然而,直接从生化遗传学角度去进行家蚕辐射遗传学研究的报导至今少见。本文报导用 酯酶同工酶变异分析技术去检测家蚕辐照突变品系的初步研究结果。

                材料与方法
  一、供试蚕品种
  广蚕三号(以后简称广三)、广蚕二号(以后简称广二),由华南农业大学蚕桑系蚕
种研究室提供。
  二、辐照技术参数
  1.辐照源:广东省辐照技术开发中心地下室钴源,温度68°F,相对湿度88%。
  2.辐照时期;羽化前第2天.
  3.辐照剂量与剂量率:剂量为80Gy、100Gy,剂量率为2Gy/分。
  三、酯酶同工酶电泳
  1.凝胶制备:按常规方法进行。浓缩胶T=3%,C=20%;分离胶T=7%,C=2.5%。
  2.样品采集:在化蛹后第7天,每试区(含对照区)随机取蛹各10粒,置40°F冷库中保存备用。电泳时,用注射针刺破蛹皮 采血,不经任何处理直接加在浓缩胶上进行电泳.每粒蛹采样一次,用量20UI。
  3.酶谱染色与分析:染色时,以醋酸一a一奈酯和醋酸一β一奈酯为底物,坚牢兰RR盐为染色剂。酶谱分析时,按电泳迁移率(Rf)大小,将其划分为 A、 B、 C、 D、E、 F、 G、 H、 I、J 10个染色区,再根 据各染色区中酶带多少进行归类。 

               结果与分析
  一、形态性状变异品系的检出
  1986年10月对供试的广三、广二两品种的蚕蛹进行辐照处理后,即在常温常湿下保护至羽化,羽化后各剂量区自交制种,固有色入库。1987年3月出库催青饲养。经过 二个世代的选择观察,基本上获得了“8722”、“8723”两个家蚕辐照突变品系。
  1.突变品系8722的选择固定
  对广二80Gy、100Gy剂量蛹期辐照后代进行二蛾半分育收蚁饲养,待四龄时即对各饲育区进行观察调查。在被观察的5738头四龄蚕中,有285条变异蚕,变异率为4.97%,其中遗传性变异率为4.44%,非遗传性变异率为0.52%(见表1)。在变异蚕中, 最多的是多斑变异类型,其次是环节扭曲畸型,最少的是体色变异的类型。除此之抖,尚见斑纹嵌合体和油蚕嵌合体各1条。多斑突变类型因数目较多得以制种继代,其它各变异类型均在隔离饲养或上簇、蛹期保护过程中丢失。

  多斑突变蚕被选出后即行隔离饲养。五龄期由于管理欠妥损失较多,结茧后调查仅得茧15粒,羽化后制种7个蛾区。作即时浸酸处理, 1987年 5月继续饲养观察。当M3代蚕儿发育到三龄时即可渐见其多斑 性状,到了四龄更加明显。这些多出的斑纹在蚕体上的分布不很规律,有的在一个腹节,有的在几个腹节,有的甚至在全部腹节上均见斑纹分布。在M3代所饲蚕儿 中未见不多斑者,说明多斑这一性状已基本稳定,我们称之为“8722”。
  2.突变品系8723的选择固定
  对广三100Gy剂量蛹期辐照后代进行了二蛾半分育收蚁饲养。当蚕儿发育到四龄时,在各饲育区中除具有各种类型的环节扭曲畸型蚕外,尚见许多黄色斑点蚕。这些黄色斑点在蚕体上的分布不尽相同,有的分布在第三腹节,有的分布在第四腹节,还有的在第三、第四腹节上均见分布。为此,将这些黄色斑。由蚕进行了隔离饲养,但在五龄 响食后,发现这些黄色斑点均告消失,变为素蚕,与母本品种广三相比外观无异。为慎重起见,仍保留该选择区继续饲养、制种并继代。所制蚕种作即时浸酸处理后,在1987年5月继续饲养观察。当M3代饲养到四龄时,5个饲育区中仅在1个饲 育区中见到几条蚕儿具有出M2代所见黄色斑点,且不易识别。故在四眠前在此饲育区内随机选留200头蚕继续饲养,其余弃之。五龄起蚕后未见一条黄色斑点蚕,至五龄中期又将蚕儿随机淘汰一半,余下者继续饲养、制种继代。在制种时,我们命名该选择区为“8723”。
  二、形态性状变异品系的性状分析
  1987年6月至7月,我们继续对辐照后选择固定的8722、8723两突变品系进行了饲养观察,并对部分性状进行了调查分析。
  1.突变品系8722的性状分析
  (l)形态性状
  突变品系8722饲养区蚕儿发育到三龄时即可渐见其多斑性状,到四龄时更加明显。五龄盛食时,8722与广二相比较,体形稍小,但体质健壮、食桑活泼。
  (2)发育经过
  广二的全期经过(不含卵期,下同)为36:01(日:时,下同),而8722的全期经过为30:01,比广二缩短了6无,8722的五龄经过、全龄经过及全蛹经过均比广二缩短(表2)


  (3)虫蛹生命力
  如表3所示,广二品种98头五龄起蚕到茧质调查时竟无1粒健蛹,五龄起蚕健蛹率为0,而8722的五岭起蚕健蛹率为64%,二者相差很大,8722表现出了较强的生命力。

  (4)酯酶同工酶
  广二品种的蛹血酯酶同工酶酶谱是异型,其酶带分布在B、C、D、E四个染色区中。8722品系的蛹血酯酶同工酶酶谱是同型,与广二相比,蛹均在B区未见酶带显现,蛹还在C区多见一条新酶带,而在E区又缺失 一条原有酶带(见表4)。

  2.突变品系8723的性状分析
  (1)形态性状
  突变品系8723饲育区蚕儿从三龄至五龄,在形态性状上与广三相比。未见用显不同,仅在五龄盛食期时,8723品系蚕儿的体形比广三稍小。
  (2)发育经过
  广三的全期经过为用36:03,8723的全期经过为34:01,比广三缩短了52小时,其它如五龄、全龄、全蛹经过,8723也均比广三缩短(表2)。
  (3)虫蛹生命力
  如表3所示,8723品系的五龄起蚕健蛹率.为28%,广三的五龄起蚕健蛹率为7.98%,二者相差较大,显示出8723亦比广三的生命力强。
  (4)酯酶同工酶
  8723与广三相比,二者的酶谱在酶带数目及带型分布上均见明显不同(见表3)。就雌性而言,8723在A区出现了一条广三没有的新酶带,而在E区、F区又未见酶带显现;在雄性,8723在C区比广三多见两条新酶带,在F区又发生酶带消失。

                  讨 论
  本研究对蛹期辐照后代通过形态性状变异,而选择固定的8722、8723两突变品系进行了酯酶同工酶分析,发现二者在酶带多少B带型分布上与母本品种比较,都有较大不同。考虑到酯酶同工酶是比较直接的基因产物,因此,我们认为辐照突变品系8722、8723与它们的母本品种比较,其遗传基础均发生了变化。
  从8722、8723两突变品系的酯酶酶谱和它们的饲养情况来看,酯酶同工酶酶谱的变化与家蚕的抗逆性之间似乎存在着某种联系。8722、8723与它们的母本品种比较,酯酶同工酶酶带缺失、生命力增强,表现在五龄起蚕健蛹率提高,发育经过缩短.这在其他作者的有关家蚕酯酶同工酶酶谱研究的结果中也可看到,何家禄曾研究了几个家蚕品种的血液酯酶同工酶,发现生产上大量推广的东34品种,在 酯酶酶谱上也缺失主要的酶带。东34品种对农药、病毒等都具有较强的抵抗性,而且与其它品种的杂种一代表也现出很强的抗逆性。这些结果提示我们,家蚕酯酶同工酶酶带的缺失与品种抗逆性之间可能存在着一定的相关关系,同时也展示出酯酶同工酶变异分析在辐照早代中对有用突变品系进行检测的可能性。

                               参考文献(略)。

       本文在华南农大完成。承蒙该校蚕桑系、生物物理研究室的大力支持和协助,在此谨致谢意。