专利名称：大量生产全天然纯丝胶蛋白质的新蚕品种选育方法
技术领域：
本发明属于大量生产高生命率、高丝胶结茧率、无裸蛹产生、高丝胶茧层率 的全天然纯丝胶蛋白质的蚕新品种选育的新方法。
背景技术：
茧丝由丝素与丝胶共同构成，丝胶层被覆于丝素外围，约占茧层质量的25%， 除含少量蜡质、碳水化合物、色素和无机成分外，主要成分为丝胶球状蛋白(通 常称为丝胶)，是相当可观的可利用资源。但传统养蚕的目的是将茧丝作为衣料 素材而生产蚕茧，制丝织绸，在制丝及纺织工艺中，仅利用丝素蛋白质，丝胶蛋 白质在缫丝和生丝精练过程将其脱掉,并随废水一起排放,大量珍贵的丝胶蛋白 质不仅没有得到有效利用，还对环境造成严重污染。大量的研究表明，丝胶蛋白质容易吸收；富含人类18种必需氨基酸和天然保 湿成分，起到保湿、防皱、美白作用；与铜、汞等重金属容易形成螯合物，抑制 酪氨酸酶等活性，起到抗氧化，保持食品安全作用；富含多羧基，保水性强、消 化性低，起到减少消化系统癌变物质的活性作用，等等。因此丝胶蛋白作为营养 食品、医疗保健品和其他领域的机能性材料利用方面具有的诸多独特功能和较大 的市场潜力。日本在丝胶蛋白质深入研究的基础上，从保存的历史未开发品种资源中筛选 育出纯度高、丝量多的全丝胶基础品种"丝胶星"，利用此天然丝胶品种可以大 量生产全天然、丝量多、不分解变性丝胶蛋白质的创新原料素材，是目前世界蚕 丝生产国中只有日本最近公布了育成的纯度高、丝量多的全丝胶蚕品种，并且研 发了品种多样的医药、保健、化妆用品，投入市场，效益可观，引起业界的广泛 重视。但日本蚕业生产几乎全部衰亡，丝胶品种没有得到大面积生产和推广。我国天然丝胶等特殊机能蚕品种的研究和开发尚处于初级阶段。研究和开发 的丝胶蛋白质多来自从缫丝、精炼废水中的回收，但从繅丝废液回收工程繁杂，污染严重，效率低，成本高；而且回收的丝胶蛋白质纯度低、质量低，丝胶蛋白质容易变性；与人体相关的食品、化妆品、医药品等领域的直接应用心有余悸。通过育成全天然纯丝胶品种的推广，获得全天然丝胶不仅具有省略分离和复杂的回收过程，避免性能改变，节约成本，回避污染的优点，而且与普通蚕茧生产同样的技术和成本即可获得大量高质量的丝胶蛋白质优良创新素材。随着人民生活水平的提高和环保消费产品需求的加强，新医药、保健、化妆产品应用迫切，全天然不变性丝胶新素材开发及其在医药、保健、化妆利用，市场潜力巨大，相关新产品研发的企业效益显著。具有特殊机能的全天然丝胶蛋白质素材原料需求紧张。此素材直接投入多领域的利用，可以获得适合非绢丝产业发展的能够发挥其巨大的社会、经济和生态效益。日本蚕业衰亡，是我国大量生产全天然纯丝胶蛋白质的契机。
发明内容
本发明的目的是提供一种大量生产全天然纯丝胶蛋白质的新蚕品种选育方 法，引进日本的特殊种质资源，采用遗传育种与分子生物科学的结合，利用远缘 杂交方法育成强健、抗病、抗高温，短龄期，经济性状优良的蚕品种，并其优良 基因定向导入丝胶种质资源，育成全天然高纯度丝胶蚕品种，为大量生产非绢丝 产业用的全天然纯丝胶素材提供新的途径。本发明的技术方案如下大量生产全天然纯丝胶蛋白质的新蚕品种选育方法，其特征在于包括以下步骤(1)选择材料丝胶蚕种质资源Nd:为日本引进只合成丝胶、不合成丝素的突变种质资源； 二化性、中系，蚕体型细长，白斑，抗性较弱，多裸蛹，少量结薄壳茧。远缘杂交蚕基础品种02S:捕捉桑园内野桑蚕，室内饲养，混合饲育，发蛾 期相同的雌雄蛾在密闭无光的塑料框内交配，不拆对产卵制种，选择茧型较大的 野桑蚕雌蛾与家蚕品种7338雄蛾交配，采用特殊配合力测定提高经济性状，严格 选择绿色卵、蚕暗色斑、白血、白茧，连续5代自交，远缘杂交蚕基因性状纯合，并定向选择经济性状好的个体和蛾区选择留种，育成远缘杂交日系蚕基础品种02S;经济性状优良蚕品种86F;(2)选育选择结薄茧壳的Nd全丝胶茧与选育的远缘杂交蚕基础品种02S品系交配，选 择多个蛾区，各区蛾混育至3龄，4龄起蚕选择强健个体饲育至结茧。获得的F1 基因型是+/配，Nd是显性性状；选择生长发育健壮、丝胶茧层量较大的F1个体丝胶蚕自交，选择多蛾区，各 区蛾混育至3龄，4龄起蚕选择强健个体饲育至结茧。？2的基因型是+/+， +/Nd， Nd /Nd为l: 2: 1，此后的F3-F5各代选择结茧率较高、茧层量较大的丝胶蚕交，根据卵色、蚕 体斑纹、血色、茧色等多表型特殊基因性状标记表达进行严格选择，连续自交3 代，Nd基因纯合；以生长发育健壮、结丝胶蚕茧的F5个体与远缘杂交02S品系蚕回交，BF1选择 多蛾区，各区蛾混育至3龄，4龄起蚕选择强健个体饲育至结茧BF1理论上全部是 Nd蚕；以结茧率较高、茧层量较大的BF1丝胶蚕自交，选择多蛾区，单蛾育，4龄起 蚕选择强健个体饲育至结茧；BF2的基因型是+Z+， +/Nd, Nd /Nd为l: 2: 1，淘 汰结茧率低、生命率弱、丝胶茧壳轻的蛾区，此后的BF3-BF5各代选择结茧率较 高、生命率较高、茧层量较大的丝胶蚕自交，根据卵色、蚕体斑纹、血色、茧色 等多表型特殊基因性状标记表达进行严格选择，.并淘汰结茧率低、生命率弱、丝 胶茧壳轻的蛾区，连续自交3代，至BF5代Nd基因纯合，育成稳定的丝胶品系Nd-s (日系)；用86F替代02S，采用上述同样方法育成丝胶品系Nd-f (中系)； Nd-f与Nd-s交配，组配全天然纯丝胶蚕基础品种组合，其Fl是基因型为 +/Nd的全天然纯丝胶蚕。本发明将保存裸蛹蚕种质资源Nd与家蚕强健性品种杂交，选择结全丝胶茧 蚕个体，回交后连续自交，使得丝胶基因和生产经济性状的快速纯合稳定，选育 大量生产经济性状好、全天然纯丝胶蛋白质的新蚕品种组合，为大量生产非绢丝 产业用的全天然纯丝胶素材提供新的途径。农民饲育无需投入新的设施和技术；原料生产企业可以规避缫丝工业造成的污染，无须经过缫丝即可大量获得全天然 优质丝胶新素。材；应用产品加工企业，无须特殊的加工技术，即可广泛应用于医 药、保健、化妆利用。此品种的推广，将对开辟新的蚕丝领域，拓宽蚕丝蛋白质 利用市场，提高蚕丝产品的附加值来实现提高自主创新能力，拉动相关蚕丝领域 的产品创新、促进蚕丝业的可持续发展具有重要意义。
具体实施方式
大量生产全天然纯丝胶蛋白质的新蚕品种选育方法l材料1.1丝胶蚕种质资源Nd:日本引进，二化性、中系，蚕体型细长，白斑，抗 性较弱，多裸蛹，少量结薄茧壳的只合成丝胶、不合成丝素的突变种。1.2远缘杂交蚕基础品种02S:捕捉桑园内野桑蚕，室内饲养，混合饲育， 发蛾期相同的雌雄蛾在密闭无光的大小适中的塑料框内交配，不拆对产卵制种。选择茧型较大的野桑蚕雌蛾与家蚕品种7338雄蛾交配，采用特殊配合力测定提 高经济性状，严格选择绿色卵、蚕暗色斑、白血、白茧，连续5代自交，远缘杂交蚕基因性状纯合，并定向选择经济性状好的个体和蛾区选择留种，育成远缘杂交曰系蚕02S。1.3经济性状优良蚕品种86F，为我所保存的蚕品种资源，中系、二化性、普 斑，强健、抗病、抗高温，短龄期，蚕体型粗大，全茧量、茧层量、茧层率高。 2方法2. 1选择少量结薄茧壳的Nd全丝胶茧与选育的远缘杂交蚕02S品系交配，选 择10蛾区，各区100头混育至3龄，4龄起蚕选择强健个体400头饲育至结茧。获得 的「1基因型是+/^， Nd是显性性状，理论上全部是Nd蚕。实际普通茧裸蛹丝胶茧=1: 1: 12.2选择生长发育健壮、丝胶茧层量较大的F1个体丝胶蚕自交，选择10蛾 区，各区100头混育至3龄，4龄起蚕选择强健个体400头饲育至结茧。F2的基因型 是+/+， +/Nd， Nd /Nd为l: 2: 1，理论上普通茧丝胶茧为l: 3。实际普通茧 裸蛹丝胶茧约为l: 0.5: 3。此后的F3-F5各代选择结茧率较高、茧层量较大的 丝胶蚕交，根据卵色、蚕体斑纹、血色、茧色等多表型特殊基因性状标记表达进行严格选择，连续自交3代，Nd基因纯合。2. 3为使后代丝胶茧实用经济性状得到大幅度提高，以生长发育健壮、结丝 胶蚕茧的F5个体与远缘杂交02S品系蚕回交，BF1选择10蛾区，各区100头混育至3 龄，4龄起蚕选择强健个体400头饲育至结茧BFl理论上全部是Nd蚕，实际上丝胶 茧(+/Nd)和普通茧(+/+)各约占一半。2.4以结茧率较高、茧层量较大的BF1丝胶蚕自交，选择3蛾区，单蛾育，4 龄起蚕选择强健个体400头饲育至结茧。BF2的基因型是+A， +/Nd, Nd /Nd为l: 2: 1，理论上普通茧丝胶茧为l: 3。实际普通茧裸蛹丝胶茧=1: 0.5: 3.5。 淘汰结茧率低、生命率弱、丝胶茧壳轻的蛾区，此后的BF3-BF5各代选择结茧率 较高、生命率较高、茧层量较大的丝胶蚕自交，根据卵色、蚕体斑纹、血色、茧 色等多表型特殊基因性状标记表达进行严格选择，并淘汰结茧率低、生命率弱、 丝胶茧壳轻的蛾区，连续自交3代，至BF5代Nd基因纯合，育成稳定的丝胶品系Nd-s (曰系)。2.5用86F替代02S，同样方法育成丝胶品系Nd-f (中系)。 2. 6 Nd-f与Nd-s交配，组配全天然纯丝胶蚕基础品种组合，其F1是基因型为 +/^的全天然纯丝胶蚕。在5龄期抽样解剖蚕的后部丝腺，丝腺萎縮及透明，表 明Nd基因表达；结茧后，丝胶茧壳呈纸质样脆硬，手撕即断裂，此乃丝胶茧的特 征；"Nd-fXNd-s"组合的结茧率98.2%,丝胶茧率5.5%，丝胶茧壳重97. 5mg/ 头。通过丝胶茧壳的120。C、 10min热水的溶解性试验，丝胶茧含丝胶99. 5%以上， 为纯丝胶；由于自始至终不接触化学物品，此为全天然。
权利要求
1、大量生产全天然纯丝胶蛋白质的新蚕品种选育方法，其特征在于包括以下步骤(1)选择材料丝胶蚕种质资源Nd为日本引进只合成丝胶、不合成丝素的突变种质资源；二化性、中系，蚕体型细长，白斑，抗性较弱，多裸蛹，少量结薄壳茧。远缘杂交蚕基础品种02S捕捉桑园内野桑蚕，室内饲养，混合饲育，发蛾期相同的雌雄蛾在密闭无光的塑料框内交配，不拆对产卵制种，选择茧型较大的野桑蚕雌蛾与家蚕品种7338雄蛾交配，采用特殊配合力测定提高经济性状，严格选择绿色卵、蚕暗色斑、白血、白茧，连续5代自交，远缘杂交蚕基因性状纯合，并定向选择经济性状好的个体和蛾区选择留种，育成远缘杂交日系蚕基础品种02S；经济性状优良蚕品种86F；(2)选育选择结薄茧壳的Nd全丝胶茧与选育的远缘杂交蚕基础品种02S品系交配，选择多个蛾区，各区蛾混育至3龄，4龄起蚕选择强健个体饲育至结茧。获得的F1基因型是+/Nd，Nd是显性性状；选择生长发育健壮、丝胶茧层量较大的F1个体丝胶蚕自交，选择多蛾区，各区蛾混育至3龄，4龄起蚕选择强健个体饲育至结茧；F2的基因型是+/+，+/Nd，Nd/Nd为1∶2∶1；此后的F3-F5各代选择结茧率较高、茧层量较大的丝胶蚕交，根据卵色、蚕体斑纹、血色、茧色等多表型特殊基因性状标记表达进行严格选择，连续自交3代，Nd基因纯合；以生长发育健壮、结丝胶蚕茧的F5个体与远缘杂交02S品系蚕回交，BF1选择多蛾区，各区蛾混育至3龄，4龄起蚕选择强健个体饲育至结茧BF1理论上全部是Nd蚕；以结茧率较高、茧层量较大的BF1丝胶蚕自交，选择多蛾区，单蛾育，4龄起蚕选择强健个体饲育至结茧；BF2的基因型是+/+，+/Nd，Nd/Nd为1∶2∶1，淘汰结茧率低、生命率弱、丝胶茧壳轻的蛾区，此后的BF3-BF5各代选择结茧率较高、生命率较高、茧层量较大的丝胶蚕自交，根据卵色、蚕体斑纹、血色、茧色等多表型特殊基因性状标记表达进行严格选择，并淘汰结茧率低、生命率弱、丝胶茧壳轻的蛾区，连续自交3代，至BF5代Nd基因纯合，育成稳定的丝胶品系Nd-s(日系)；用86F替代02S，采用上述同样方法育成丝胶品系Nd-f(中系)；Nd-f与Nd-s交配，组配全天然纯丝胶蚕基础品种组合，其F1是基因型为+/Nd的全天然纯丝胶蚕。
全文摘要
本发明提供一种大量生产全天然纯丝胶蛋白质的新蚕品种选育方法，引进日本的特殊种质资源，采用遗传育种与分子生物科学的结合，利用远缘杂交方法育成强健、抗病、抗高温，短龄期，经济性状优良的蚕品种，并其优良基因定向导入丝胶种质资源，育成全天然高纯度丝胶蚕品种，为大量生产非绢丝产业用的全天然纯丝胶素材提供新的途径。
文档编号A01K67/04GK101401563SQ20081019520
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月7日 优先权日2008年11月7日
发明者陈复生, 陈远平, 魏兆军, 鲍先巡 申请人:安徽省农业科学院蚕桑研究所