家蚕1种白卵油蚕突变的遗传分析

2013-09-26 09:24何行健艾均文代方银
蚕学通讯 2013年2期
关键词:家蚕成虫白色

胡 海 何行健 艾均文 代方银* 鲁 成

(1.家蚕基因组生物学国家重点实验室,农业部蚕桑功能基因组与生物技术重点实验室,重庆 400716;2.湖南省蚕桑科学研究所,长沙 410127)

油蚕(translucent或oil silkworm),是幼虫皮肤呈现不同程度透明性的这类家蚕的总称。至今为止,家蚕28对染色体的15对染色体上发现油蚕突变位点,所报道的油蚕突变体种类超过40个[1-3]。

家蚕卵色除正常型黑褐色外,还有灰色卵、褐色卵、红色卵、白色卵等类型。灰色卵由卵壳色决定,其余为卵浆液膜色素决定。白色卵是其中常见的突变型,由家蚕卵浆液膜缺乏有关色素所致,先后报道有第1白卵(w-1)、第2白卵(w-2)、第3白卵(w-3)、第4白卵(w-4)、第5白卵(w-5)、桃红眼白卵(pe)、新白卵(wn)等,其中一些位点上还发现有等位点突变型,如第3白卵(w-3)位点上的等位点突变就有10余个且其部分同时还表现为油蚕[1-7]。在遗传特性方面,除第1白卵(w-1)表现为母性遗传外,其余白色卵突变均表现为普通遗传[1]。家蚕浆液膜色素改变形成的卵色突变,其成虫复眼色一般与其一致。

2013年初,湖南蚕桑科学研究所将其发现的一种油蚕突变体移送西南大学家蚕基因库委托鉴定。该突变体,幼虫皮肤高度透明,蚕蛾复眼白色,产白色卵。其表型与已报道的家蚕第3白卵(w-3)位点的某些突变体相似。现将对其进行遗传分析鉴定的结果报告如下。

1 材料和方法

1.1 材料

待分析材料由湖南省蚕桑科学研究所提供。其性状为:幼虫皮肤高度透明,血型黄血,结金黄色茧,成虫复眼白色,产白色卵。本文中为便于叙述,将其称为“湘白卵油蚕”,以oex符号记写。

用于杂交试验的材料取自西南大学家蚕基因资源库。正常型:大造,黑褐色卵,体色正常,成虫复眼黑色;白卵油蚕(w-3oe:10-19.6):白卵,油蚕,皮肤透明度高,成虫复眼白色。

1.2 方法

将oex白卵油蚕突变分别与大造和w-3oe正反杂交,调查F1、F2代卵色、幼虫体色、成虫复眼色,计数性状分离情况,分析该白卵油蚕突变的遗传规律及与w-3oe的遗传关系。

2 结果与分析

2.1 湘白卵油蚕与正常型的杂交试验

用正常品系大造与湘白卵油蚕突变进行正反杂交,待所产卵转为固有色时调查F1代蚕卵色,饲养F1代至幼虫5龄3天时进行性状调查,羽化后调查成虫眼色;F2代采取同样的调查方法。每个组合重复2个蛾区,分别进行调查。结果如表1。

表1结果表明,湘白卵油蚕与大造正反杂交F1代卵色、幼虫体色、成虫复眼色均正常,F2代发生分离,正常型与油蚕个体的分离比为3∶1,卵色、眼色的分离与油蚕一致,即分离出的白卵孵化后的幼虫表现油蚕性,成虫复眼亦为白色。这一结果说明该白卵油蚕突变由单基因支配,属隐性性状,从正反杂交F1组合的表现型还可以说明此突变为常染色体上的基因所控制。

表1 湘白卵油蚕与大造杂交的F1、F2性状分离

2.2 湘白卵油蚕与w-3oe的杂交试验

根据湘白卵油蚕的性状表现,我们从西南大学家蚕基因库保存的类似突变中选择白卵油蚕w-3oe与其进行了正反杂交试验,F1代全部产白卵,幼虫全部表现油蚕性,皮肤透明度高,与两杂交亲本性状相似,成虫复眼也全为白色;F1自交所产F2蚕卵亦为白卵,饲养F2代,幼虫体色、成虫复眼色亦无性状分离。调查结果如表2,表2中各杂交组合数据为饲养3个单蛾区的合计。

表2 湘白卵油蚕与w-3oe杂交F1、F2性状

表2结果表明,湘白卵油蚕与w-3oe正反杂交的F1和F2代都无性状分离,全部为白卵、油蚕、白色复眼,与两杂交亲本性状完全一致,说明该白卵油蚕突变与w-3oe是同一基因座的突变。

3 小结与讨论

本研究结果表明,湘白卵油蚕(oex)为单基因控制的隐性突变,卵色、复眼色与油蚕性表现一致,即白卵孵化的幼虫表现油蚕性,成虫眼色为白色,为同一突变基因的共有性状;该白卵油蚕突变与w-3oe油蚕的杂交结果表明其与w-3oe油蚕突变为等位突变,即都为家蚕第10染色体第3白卵(w-3)位点上的突变。已报道的位于家蚕w-3复等位基因群的突变基因多达10余种,其中白卵油蚕(w-3oe)、三聚氰胺诱发白卵油蚕(w-3ml)、青熟白卵油蚕(w-3ol)、新白卵油蚕(w-3ox)等都表现为白卵、不同程度的油蚕性和成虫复眼白色,该白卵油蚕突变是否为此位点上的某一已知突变的重复突变,尚不能判断,但与w-3oe性状最相似,基因符号可以暂记w-3oex。

此外,湖南省蚕桑科学研究所发现的这一白卵油蚕突变与家蚕基因资源库保存的w-3oe油蚕突变同为4眠蚕,但全龄发育时间上有差异,其幼虫生长期(全龄)较w-3oe突变长5天以上,分析其原因可能是两系统的遗传背景存在显著差别,该白卵油蚕为从实用型品种材料中获得,导致二者在发育周期上出现了显著差异。

[1] 向仲怀.家蚕遗传育种学[M].北京:农业出版社,1994.

[2] 向仲怀.蚕丝生物学[M].北京:中国林业出版社,2005.

[3] Banno Y,Hujii H,Kawaguchi Y,et al.A Guide to the Silkworm mutants 2005-Gene Name and Gene symbol[R].Fukuoka,Japan:Kyushu University,2005.

[4] 鲁成,向仲怀.家蚕新白卵系的遗传学研究[J].蚕学通讯,1989(4):1-7.

[5] 鲁成,代方银,向仲怀,等.一个新的家蚕油蚕白卵系BH863的基因型研究[J].动物学研究,1999,20(6):471-473.

[6] 代方银,鲁成,向仲怀,等.家蚕白卵突变新系BT924的遗传学研究[J].遗传,2000,22(4):229-232.

[7] 代方银,鲁成,陈先弟,等.家蚕基因库保存遗传系统白卵突变的杂交鉴定[J].西南农业大学学报,2002,24(6):479-483.

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