專利名稱:一種分泌純天然、高含量、綠色絲膠蛋白的專用型家蠶雜交種選育方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有特殊用途的家蠶品種選育，確切地說(shuō)是利用雜交、自交、回交、標(biāo)記基因選擇、絲膠含量跟蹤檢測(cè)、配合力測(cè)定等方法，選育分泌純天然、高含量、綠色絲膠蛋白專用型家蠶雜交種的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)是世界上最大的繭絲綢生產(chǎn)國(guó)和供應(yīng)國(guó)，繭絲產(chǎn)量與出口量分別占全世界總量的70%和80%以上。蠶絲是天然的動(dòng)物性蛋白，主要由內(nèi)層部分的絲素(Fibroin)和外層部分的絲膠Gericin)兩種蛋白組成，絲素為高分子量的不溶性纖維蛋白，占70 80%，現(xiàn)行蠶絲業(yè)主要是利用絲素制作生絲及絲綢產(chǎn)品；絲膠為低分子量的可溶性球狀蛋白，占20 30%。絲素和絲膠均由18種氨基酸所組成，但各氨基酸含量差異很大，絲膠中極性氨基酸比例達(dá)75%，遠(yuǎn)高于絲素中的25%，絲膠由于其可溶的特性，在制絲過程中被脫掉，未得到有效利用。研究表明，絲膠蛋白具有優(yōu)良的保濕、抗氧化、抗菌、抗紫外線等功能(特別是綠色繭的絲膠中含有類黃酮，其抗氧化和抗菌性能是白繭的5倍以上)，在化妝品、醫(yī)藥、食品和纖維改性材料等領(lǐng)域具有廣闊市場(chǎng)。如在化妝品的應(yīng)用上，由于絲膠中天然保濕成份絲氨酸的含量高達(dá)30%，有類似于皮膚角質(zhì)層中天然保濕因子(Natural moistarizingfactor, NMF)的作用，具有良好的調(diào)濕和保濕功能，防止皮膚起皺，使皮膚柔軟、光滑、富有彈性；同時(shí)，皮膚美白與皮基層中能產(chǎn)生黑色素的黑素細(xì)胞有關(guān)，而黑素細(xì)胞內(nèi)的酪氨酸酶能將皮膚中的酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?，紫外線能促進(jìn)這一氧化反應(yīng)。日本學(xué)者 Norinisa Kato (Biosci. Biotechnol. Biochem, 1998,62 (1) :145 147)研究證實(shí) 0.5% 的絲膠溶液能有效抑制酪氨酸酶活性，同時(shí)具有抗氧化功能，其作用可與維生素C相當(dāng)。因此，使用含絲膠蛋白的化妝品能有效抑制黑色素的生成，具有美白作用，是珍貴的化妝品添加劑。
鑒于絲膠蛋白在化妝品、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域廣闊的市場(chǎng)，絲膠蛋白的提取研究越來(lái)越受到重視。目前絲膠蛋白的來(lái)源主要有兩條途徑，一是以下繭、廢絲為原料，用熱水提取、 純化、濃縮，濃縮主要有酸析法、化學(xué)混凝法、有機(jī)溶劑法、超過濾法等；二是對(duì)制絲過程中溶解的絲膠蛋白進(jìn)行回收。從環(huán)保和資源有效利用角度考慮均不失為好的思路，但是以上兩條途徑都必須經(jīng)過高溫或高堿性條件，獲得的絲膠蛋白純度和溶解度低，常含有酸、堿、 鹽和金屬離子等雜質(zhì)，且絲膠蛋白易變性，失去了其天然結(jié)構(gòu)，降低了生理活性和利用價(jià)值。同時(shí)，回收工藝繁雜、純度和溶解度低、生產(chǎn)成本高，限制和影響了絲膠蛋白的開發(fā)利用。
從家蠶品種源頭分析，常規(guī)品種中的絲膠含量?jī)H為20 30%，若能育成分泌高含量絲膠蛋白的專用型家蠶雜交種，利用我國(guó)是世界最大的繭絲綢生產(chǎn)國(guó)及其健全的農(nóng)村養(yǎng)蠶技術(shù)體系，可提供大量的高品質(zhì)絲膠蛋白原料，促進(jìn)其在各領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。日本已初步育成了絲膠蛋白含量98.5%、繭層量達(dá)8;3mg、具有白色繭性狀的蠶品種“絲膠星”，但是，日本蠶桑生產(chǎn)已基本滅亡，該品種沒有在生產(chǎn)上應(yīng)用；國(guó)內(nèi)，陳復(fù)生等(安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2007,35(32) :10356 10357 ；發(fā)明專利，公開號(hào):CN101401563A)利用從日本引進(jìn)的絲膠蠶種質(zhì)資源Nd，育成了高含量絲膠蛋白的日系品種Nd-s和中系品種Nd-f，兩者進(jìn)行雜交， 也獲得分泌高絲膠蛋白含量、具有白繭性狀的品種Nd-sXNd-f。但是，從家蠶性狀的遺傳規(guī)律分析，家蠶分泌絲膠蛋白的基因Nd-s為顯性基因，只要育成分泌高含量絲膠蛋白、基因型完全純合(Nd-s/Nd-s)的原種，無(wú)需通過2個(gè)分泌絲膠蛋白的品種進(jìn)雜交，可直接將分泌高含量絲膠蛋白的原種與常規(guī)品種雜交，獲得今后在生產(chǎn)上應(yīng)用的絲膠蛋白專用型雜交種，大幅簡(jiǎn)化了育種步驟，提高育種效率。另外，從對(duì)不同繭色的絲膠蛋白性能分析，綠色繭的絲膠中含有類黃酮，其抗氧化和抗菌性能是白繭的5倍以上，因此，育成分泌高含量綠色絲膠蛋白的品種，將有效提高絲膠蛋白的品質(zhì)和產(chǎn)品附加值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種分泌純天然、高含量、綠色絲膠蛋白的專用型家蠶雜交種選育方法，以一種裸蛹品種(帶Nd-s基因)為素材，與高產(chǎn)絲量品種雜交，利用自交、回交、標(biāo)記基因選擇及絲膠含量跟蹤檢測(cè)的方法，育成絲膠蛋白含量99.0%以上、基因型完全純合(Nd-s/Nd-s)的日系專用原種；將日系專用原種與具綠色繭性狀的中系常規(guī)品種(Gc/Gc)雜交，育成分泌純天然、高含量、綠色絲膠蛋白的專用型家蠶雜交種。
該方法具體步驟為
(1)、從我國(guó)現(xiàn)有家蠶種質(zhì)資源中選擇帶Nd-S基因的裸蛹品種，該品種為日本系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱日系)、二化性、普通斑紋(簡(jiǎn)稱普斑)，后部絲腺退化，不結(jié)繭(裸蛹)或結(jié)很薄的絲膠繭。以裸蛹品種的雌蠶為母本，分別與二化性、日系、高產(chǎn)絲量的常規(guī)品種的雄蠶雜交，第1 4代采用自交選擇，后代均采用混合蟻量育，根據(jù)Nd-s基因絲膠繭、能用手輕易撒開的表現(xiàn)型，各代選擇結(jié)絲膠繭、具有普通斑紋性狀的雌、雄個(gè)體各30個(gè)，逐個(gè)進(jìn)行絲膠含量的跟蹤檢測(cè)，選擇絲膠蛋白含量99. 0%以上、繭層量60mg以上的雌、雄個(gè)體進(jìn)行交配、 繼代，加速Nd-s基因型的純合與穩(wěn)定；
(2)、第5代分別用高產(chǎn)絲量的常規(guī)品種雄蠶進(jìn)行回交，進(jìn)一步提高其絲膠繭的繭層量水平，之后6 10代均采用自交，進(jìn)行蛾區(qū)育，各代根據(jù)Nd-s基因的表型，選擇生命力高、結(jié)絲膠繭、繭層較厚的20個(gè)蛾區(qū)進(jìn)行絲膠含量的跟蹤檢測(cè)，取絲膠蛋白含量99. 0% 以上的10個(gè)蛾區(qū)，每個(gè)蛾區(qū)選擇繭形好、繭層量70mg以上的雌、雄個(gè)體各15個(gè)交配留種， 各代在加速Nd-s基因型純合和穩(wěn)定的同時(shí)，提高絲膠繭的繭層量水平，最終育成絲膠蛋白含量99. 0%以上、繭層量70mg以上的日系專用原種SC5、SC6、SC8，它們?yōu)榛蛐屯耆兒?Nd-s/Nd-s ；
(3)、根據(jù)Nd-s和Gc為顯性基因，繭層量性狀具有高雜種優(yōu)勢(shì)率的遺傳特性，將日系專用原種SC5、SC6、SC8分別與二化性、中國(guó)系統(tǒng)、素斑、具有綠色繭性狀的常規(guī)品種進(jìn)行雜交組配，利用頂交法測(cè)定各組合的配合力水平，從中篩選出后代個(gè)體全部為絲膠繭的專用型家蠶雜交種，繭層量達(dá)93mg，絲膠蛋白含量99. 88%。
高產(chǎn)絲量的常規(guī)品種優(yōu)選白玉、夏6或54A。
具有綠色繭性狀的常規(guī)品種優(yōu)選A3。
篩選出后代個(gè)體全部為綠色絲膠繭的專用型家蠶雜交種優(yōu)選為SC5XA3。[0013]本發(fā)明有益的效果
1、常規(guī)家蠶品種絲膠蛋白含量?jī)H為20 30%，育成絲膠蛋白含量99.0%以上的專用型家蠶新品種，可提供高品質(zhì)的絲膠蛋白原料，促進(jìn)絲膠蛋白的開發(fā)利用，拓展了蠶絲業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域，提高蠶絲業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益；
2、分泌高絲膠蛋白含量的專用型家蠶雜交種，兼具綠色繭性狀，將提高絲膠蛋白的抗氧化、抗菌性能，從而有效提高絲膠蛋白的品質(zhì)和產(chǎn)品附加值。


圖1是本發(fā)明的技術(shù)流程圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合以下實(shí)施例更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的專用型家蠶雜交種選育方法。提供這些實(shí)施例的目的僅在于示例性地說(shuō)明本發(fā)明，不能將其理解為是對(duì)本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)的限制。
實(shí)施例1 絲膠蛋白專用型家蠶雜交種選育
從我國(guó)現(xiàn)有家蠶種質(zhì)資源中選擇帶Nd-S基因的裸蛹品種，該品種為日本系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱日系)、二化性、普通斑紋(簡(jiǎn)稱普斑)，后部絲腺退化，不結(jié)繭(裸蛹)或結(jié)很薄的絲膠繭。以裸蛹品種的雌蠶為母本，分別與二化性、日系、高產(chǎn)絲量的常規(guī)品種白玉、夏6、54A的雄蠶雜交，第1 4代采用自交選擇，后代均采用混合蟻量育，根據(jù)Nd-s基因的表型(絲膠繭、能用手輕易撒開)，各代選擇結(jié)絲膠繭、具有普通斑紋性狀的雌、雄個(gè)體各30個(gè)，逐個(gè)進(jìn)行絲膠含量的跟蹤檢測(cè)，選擇絲膠蛋白含量99. 0%以上、繭層量60mg以上的雌、雄個(gè)體進(jìn)行交配、繼代，加速Nd-s基因型的純合與穩(wěn)定；
第5代分別用高產(chǎn)絲量的常規(guī)品種白玉、夏6、54A雄蠶進(jìn)行回交，進(jìn)一步提高其絲膠繭的繭層量水平，之后6 10代均采用自交，進(jìn)行蛾區(qū)育，各代根據(jù)Nd-s基因的表型，選擇生命力高、結(jié)絲膠繭、繭層較厚的20個(gè)蛾區(qū)進(jìn)行絲膠含量的跟蹤檢測(cè)，取絲膠蛋白含量 99. 0%以上的10個(gè)蛾區(qū)，每個(gè)蛾區(qū)選擇繭形好、繭層量70mg以上的雌、雄個(gè)體各15個(gè)交配留種。各代在加速Nd-s基因型純合和穩(wěn)定的同時(shí)，提高絲膠繭的繭層量水平，最終育成絲膠蛋白含量99. 0%以上、繭層量70mg以上的日系專用原種SC5、SC6、SC8 (基因型完全純合 Nd-s/Nd-s)；
根據(jù)Nd-s和Gc為顯性基因，繭層量性狀具有高雜種優(yōu)勢(shì)率的遺傳特性，將日系專用原種SC5、SC6、SC8分別與我所保存的二化性、中國(guó)系統(tǒng)、素斑、具有綠色繭性狀的常規(guī)品種A3進(jìn)行雜交組配，利用頂交法測(cè)定各組合的配合力水平，從中篩選出后代個(gè)體全部為綠色絲膠繭的專用型家蠶雜交種SC5 X A3，2009年春期飼養(yǎng)表明，繭層量已達(dá)93mg，絲膠蛋白含量 99. 88%。
實(shí)施例2 選育的家蠶品種的主要性狀
在大量育種素材篩選的基礎(chǔ)上，應(yīng)用所設(shè)計(jì)的品種選育技術(shù)方案，已育成絲膠蛋白含量99. 0%以上的專用型家蠶原種3個(gè)，分別為SC5、SC6、SC8，2009年春期飼養(yǎng)，其繭層量分別為71mg、73mg、70mg，絲膠含量均為100%。以上3個(gè)日系原種與具綠色繭性狀的常規(guī)品種A3雜交，經(jīng)頂交試驗(yàn)比較，篩選出育成分泌高含量綠色絲膠蛋白專用型家蠶雜交種1對(duì)SC5XA3，2009年春期飼養(yǎng)，繭層量達(dá)93mg，絲膠含量分別為99. 88%，主要性狀見表1。
表1、絲膠蛋白專用型原種與雜交種的蠶期成績(jī)及絲膠含量(2009春)
權(quán)利要求
1. 一種分泌純天然、高含量、綠色絲膠蛋白的專用型家蠶雜交種選育方法，其特征在于以帶Nd-S基因的裸蛹品種為素材，與高產(chǎn)絲量品種雜交，利用自交、回交、標(biāo)記基因選擇及絲膠含量跟蹤檢測(cè)的方法，育成絲膠蛋白含量99. 0%以上、基因型為完全純合的Nd-s/ Nd-s的日系專用原種；將日系專用原種與具綠色繭性狀的中系常規(guī)品種Gc/Gc雜交，育成分泌純天然、高含量、綠色絲膠蛋白的專用型家蠶雜交種，其步驟具體為；(1)從我國(guó)現(xiàn)有家蠶種質(zhì)資源中選擇帶Nd-s基因的裸蛹品種，該品種為日本系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱日系)、二化性、普通斑紋(簡(jiǎn)稱普斑)，后部絲腺退化，不結(jié)繭(裸蛹)或結(jié)很薄的絲膠繭，以裸蛹品種的雌蠶為母本，分別與二化性、日系、高產(chǎn)絲量的常規(guī)品種的雄蠶雜交，第 1 4代采用自交選擇，后代均采用混合蟻量育，根據(jù)Nd-s基因絲膠繭、能用手輕易撒開的表現(xiàn)型，各代選擇結(jié)絲膠繭、具有普通斑紋性狀的雌、雄個(gè)體各30個(gè)，逐個(gè)進(jìn)行絲膠含量的跟蹤檢測(cè)，選擇絲膠蛋白含量99.0%以上、繭層量60mg以上的雌、雄個(gè)體進(jìn)行交配、繼代， 加速Nd-s基因型的純合與穩(wěn)定；(2)第5代分別用高產(chǎn)絲量的常規(guī)品種雄蠶進(jìn)行回交，進(jìn)一步提高其絲膠繭的繭層量水平，之后6 10代均采用自交，進(jìn)行蛾區(qū)育，各代根據(jù)Nd-s基因的表型，選擇生命力高、 結(jié)絲膠繭、繭層較厚的20個(gè)蛾區(qū)進(jìn)行絲膠含量的跟蹤檢測(cè)，取絲膠蛋白含量99. 0%以上的10個(gè)蛾區(qū)，每個(gè)蛾區(qū)選擇繭形好、繭層量70mg以上的雌、雄個(gè)體各15個(gè)交配留種，各代在加速Nd-s基因型純合和穩(wěn)定的同時(shí)，提高絲膠繭的繭層量水平，最終育成絲膠蛋白含量99.0%以上、繭層量70mg以上的日系專用原種SC5、SC6、SC8，它們?yōu)榛蛐屯耆兒?Nd-s/Nd-s ；(3)根據(jù)Nd-s和Gc為顯性基因，繭層量性狀具有高雜種優(yōu)勢(shì)率的遺傳特性，將日系專用原種SC5、SC6、SC8分別與二化性、中國(guó)系統(tǒng)、素斑、具有綠色繭性狀的常規(guī)品種進(jìn)行雜交組配，利用頂交法測(cè)定各組合的配合力水平，從中篩選出后代個(gè)體全部為絲膠繭的專用型家蠶雜交種，繭層量達(dá)93mg，絲膠蛋白含量99. 88%，其中高產(chǎn)絲量的常規(guī)品種選自白玉、 夏6或54A，其中具有綠色繭性狀的常規(guī)品種是A3。
專利摘要
本發(fā)明提供一種分泌純天然、高含量、綠色絲膠蛋白的專用型家蠶雜交種選育方法，以裸蛹品種(帶Nd-s基因)為素材，與高產(chǎn)絲量品種雜交，利用自交、回交、標(biāo)記基因選擇及絲膠含量跟蹤檢測(cè)等方法，育成絲膠蛋白含量99.0％以上、基因型純合(Nd-s/Nd-s)的日系專用原種；將日系專用原種與具綠色繭性狀的中系常規(guī)品種(Gc/Gc)雜交，育成分泌純天然、高含量、綠色絲膠蛋白的專用型家蠶雜交種，可為絲膠蛋白在化妝品、醫(yī)藥、食品和纖維改性材料等領(lǐng)域的利用提供高品質(zhì)原料，提高產(chǎn)品附加值。
文檔編號(hào)A01K67/04GKCN101664019 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 200910102355
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2009年9月1日
發(fā)明者何秀玲, 劉培剛, 葉愛紅, 姚陸松, 孟智啟, 曹錦如, 王永強(qiáng), 胡桂燕, 計(jì)東風(fēng), 陳詩(shī) 申請(qǐng)人:浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan