内蒙古自治区呼伦贝尔市是我国柞蚕生产的重要地区之一,是我国纬度最高的蚕区,也是最为典型的“二化一放”地区,丝茧生产主要集中在7—9月,以往的蚕业生产历史上除了9月份气温较低外,7、8月份大都处在高温少雨环境。但是近十多年来,该地区的降雨量总体上大幅增加,蚕期天气总体上也变得较为冷凉,导致原有的柞蚕品种难以适应变化的气候,蚕病多发、高发,产量很不稳定
[1]。为了改变这一局面,选育出既强健抗病、适应低温多湿等不良环境,又具有较高经济性状的柞蚕品种,笔者所在课题组采用逆境胁迫和杂交的育种方法选育和组配成了柞蚕四元杂交新品种“蒙蚕114”,该成果于2023年通过呼伦贝尔市科技局的鉴定。“蒙蚕114”的选育成功和推广应用,对内蒙古等“二化一放”蚕区的柞蚕产业健康和稳定发展具有重要意义,使当地的柞蚕生产应对不良气候和不良叶质的能力大大增强,蚕期发病率也大为降低,柞蚕茧的单产和总产不再大起大落,连续数年都保持平稳增长的态势,蚕农养蚕的积极性空前高涨,促进了当地蚕区经济的发展,巩固了脱贫攻坚成果,极大地促进了当地乡村振兴的发展。
1 材料与方法
1.1 亲本来源与主要特点
“蒙蚕114”是四元杂交种,其杂交组合为:(扎一·碧玉183)×(黄安东·青六)。其亲本都是呼伦贝尔市农牧科学研究所(以下简称农牧所)培育或者从外省引进后经多年驯化和逆境胁迫选育的优良品系。
其中,“扎一”是当地采用最多的柞蚕纯种,约占当地放养量的40%,为青黄蚕品种,具有易交尾、产卵性能好、孵化率高、眠起齐一和耐粗饲的特点;碧玉183是近年农牧所在青绿品种的基础上经逆境胁迫和系统选育而来的青绿蚕品种,具有茧型大、结茧率高和对低温多湿环境适应性强的特点;“黄安东”为青黄蚕品种,具有抗逆性强、丝质好的特点;“青六号“为青黄蚕品种,蚁蚕行动活泼,向上性强,幼虫体质强健,抗逆性强,适应范围广,食性强,易饲养,茧型大,稳产。在蒙蚕114的4个杂交亲本中,“扎一”和“碧玉183”杂交配合力好,产卵性能好、眠起齐一、耐粗饲、对低温多湿环境具有较强的适应能力;“黄安东”和“青六号”杂交配合力好,产卵性能好、幼虫体质强健、抗病能力和抗逆性强,产量高。
对照种为“珍珠1号”(以下简称“珍1”),由阿荣旗臻珠种业有限公司提供,为当地推广面积最大的柞蚕四元杂交种,约占当地推广面积的30%。
1.2 选育方法
首先,对当地主导性柞蚕品种和具有某些突出性状的柞蚕品种采用逆境胁迫的育种方法进行选育;其次,根据远缘和互补的原则组配成若干个单杂交种进行杂交优势测定测评;再次根据测定结果选择2对较优单交种组配成四元杂交组合进行杂交优势测评;最后,筛选出1个最优杂交组合,进行杂交品种鉴定。
杂交亲本逆境胁迫育种的环境设置方法:每年春蚕采用自然温孵卵、自然野外放养,利用低温霜冻、高温干旱和刮风下雨等恶劣环境进行自然淘汰。秋蚕期,孵卵采用高温多湿环境,蚕期利用自然降水或低温干旱天气往叶面补水及有目的地采用老硬叶、营养不良叶饲育,以提高选育品种对不良饲料和低温多湿等不良环境的适应能力。
在杂交亲本的选育过程中,第1至第4代采用混合育,个体选择;第5至第7代采用单蛾育,异蛾区交配,重点进行蛾区选择,并以卵量多、孵化率高、孵化发育齐一、幼虫生命率和虫蛹生命率高,且营茧集中、茧型匀整、全茧量和茧层量适中的个体继代。
1.3 新品种的鉴定方法
品比鉴定工作由实验室鉴定和农村生产鉴定2个部分组成。实验室鉴定分别在农牧所柞蚕试验基地、阿荣旗锦鸿种业有限公司和阿荣旗臻珠种业有限公司3个鉴定点进行;农村生产鉴定分别在呼伦贝尔市下辖的扎兰屯市和阿荣旗2个鉴定点进行。
品种鉴定以当地推广的主要杂交种珍1为对照种,鉴定时间设在2020年和2021年的7—9月。实验室鉴定于每年的7月14日收蚁,每个鉴定点“蒙蚕114”和对照种“珍1”各设3个鉴定小区(重复),每小区卵量均为15 g;农村鉴定于每年的7月12日收蚁,每个鉴定点选择10~14把具有代表性的蚕场作为鉴定基点,每个鉴定基点面积为8 hm
2左右,每个鉴定点分别放养5~7把对照品种“珍1”和参试品种“蒙蚕114”,每个鉴定基点投放种卵量均为3.5 kg。实验室鉴定和农村生产鉴定,杂交种的正、反交卵混合均匀后称量。为了减少环境条件误差,以上实验室鉴定点各鉴定小区和农村鉴定点各承试蚕场的布置编号后随机排列,并且采用相同的管理和技术措施。各个时期的调查项目严格按照有关规定和要求进行
[2]。
1.4 数据处理
分别对“蒙蚕114”和对照“珍1”的实验室鉴定成绩和农村鉴定成绩进行统计分析,按照卡方检验进行显著性分析,以P<0.05表示差异显著。
2 结果与分析
2.1 实验室鉴定成绩
“蒙蚕114”的实验室鉴定成绩见
表1。“蒙蚕114”与对照种之间,除茧层率稍低外(差异不显著),“蒙蚕114”的主要经济性状均显著优于对照种珍1,增产效果明显。“蒙蚕114”较对照种“珍1”每鉴定小区(卵量15 g)收茧量显著提高25.21%、千粒茧质量显著提高14.46%、茧层量显著提高12.07%。
2.2 实验室鉴定茧型成绩
由
表2可知,“蒙蚕114”雌、雄茧的茧长和茧幅及雌、雄的蛹长和蛹幅均显著优于对照种“珍1”,说明“蒙蚕114”茧和蛹较对照种大。茧大、蛹大的丝茧市场价值较高,因而放养“蒙蚕114”的经济效益也相对较高。
2.3 农村生产鉴定成绩
由
表3可知,“蒙蚕114”在农村生产鉴定中的增产效果十分显著,根据扎兰屯市和阿荣旗2个鉴定点的调查结果综合计算,平均千克卵产茧量比对照种珍1显著增加39.4%,而且具有耐粗饲、强健好养、结茧率高、茧层厚、死笼率低、龄期短和高产、稳产等特点。由于“蒙蚕114”不仅产茧量高,而且茧型和蛹型也较大,2020年和2021年“蒙蚕114”鲜茧平均售价为48.6元/kg,“珍1”鲜茧的平均售价为47.6元/kg,每千克鲜茧价格“蒙蚕114”比对照“珍1”高出1.0元,经济效益好,平均每把比对照“珍1”增收12 790.05元,增收效果显著。
2.4 “蒙蚕114”的耐低温性测定
内蒙古蚕区处于高纬度地区,每年8月下旬至9月上中旬的柞蚕放养后期,特别是9月上中旬冷空气活动频繁,因此品种的耐低温性也是一个重要的性状指标。
2020年、2021年在农牧所柞蚕试验基地和阿荣旗臻珠有限公司对菌“蒙蚕114”的5龄幼虫进行耐低温性测定,在遭遇3~6 d突变的低温(2~4 ℃)(自然温,经常伴有大风降温或轻霜),待气温回升后,仍有67.79%的蚕能够正常结茧,与对照种“珍1”相比,优势率高达83.61%,良茧优势率为5.30%,结茧率和良茧率均显著高于对照(
表4)。说明“蒙蚕114”的5龄幼虫抗低温冷害能力较强,在低温下营茧率较高,且畸形茧少。
2.5 “蒙蚕114”的丝质成绩
2020年、2021年,“蒙蚕114”在扎兰屯市和阿荣旗2个鉴定点进行农村生产鉴定,2个鉴定点随机抽取“蒙蚕114”和“珍1”样茧各300粒,送辽宁省柞蚕丝绸科学研究院有限责任公司进行丝质检测。
从2个鉴定点的平均成绩(
表5)可以看出,
“蒙蚕114”除生丝回收率与对照种“珍1”相近外(差异不显著),其他各项丝质成绩均较对照种“珍1”显著提高;其中,茧丝长达1 239.26 m,比“珍1”长158.05 m;解舒丝长达650.65 m,比“珍1”长171.89 m;其他各项丝质鉴定成绩优良。
2.6 “蒙蚕114”的性状
“蒙蚕114”[(扎一·碧玉183)×(黄安东·青六号)]四元杂交种,二化性,4眠;卵壳乳白色,孵化率高;蚁蚕灰褐色,行动活泼,上树快,食叶快。起青之后的幼虫多数(2/3以上)呈青黄色,间有少数浅青绿色
[3]。各龄发育快,眠起齐一,食叶旺盛,体质强健,抗病能力和抗逆性强,对低温和多湿环境具有较好的适应性,耐粗饲,好养。营茧集中,茧型大,茧层厚,产茧量高。全龄经过46~49 d。千粒茧质量11.32 kg,全茧量11.25 g,茧层量1.30 g,茧层率11.56%。
3 讨论
3.1 “蒙蚕114”5龄幼虫具有较强的抗阴雨和低温能力的原因
“二化一放”地区通常采用推迟上山收蚁的方式来解决早柞蚕化蛹后大量羽化出蛾的问题,但这些地区大多位于北方高寒山区,放养后期冷空气活动频繁,尚未营茧的柞蚕5龄幼虫极易遭受低温冷害的影响,大多数无法正常营茧,少数蚕儿即使营茧也多为畸形茧,从而给生产造成损失。为了解决这一矛盾,笔者在选育杂交种的过程中选用幼虫抗寒性较强的柞蚕青绿蚕品种“碧玉183”作为亲本之一,从而使育成的“蒙蚕114”5龄幼虫具有较强的抗阴雨和低温能力。这也是“蒙蚕114”具有较高产茧量的因素之一。
3.2 繁种及放养技术要点
“蒙蚕114”蚕种采用三级繁种模式,单蛾母种繁育4个亲本的纯种,单蛾区放养;原种为单杂交种,分别放养“扎一×碧玉和黄安东×青六”,2个单交种均为卵量育;丝茧育放养F
1代四元杂交种[(扎一·碧玉183)×(黄安东·青6号)]。杂交亲本种质优良、纯正是保证杂交种丰产的基础,而杂交彻底则是制种的关键
[4],因此,
“蒙蚕114”杂交种在繁育和生产之前要首先对其亲本进行提纯和复壮,在制种过程中要保证“蒙蚕114” F
1代杂交种的杂交率在95%以上。
“蒙蚕114”幼虫的全龄经过比其亲本短2~4 d,且5龄幼虫的抗低温能力较强,故收蚁时间可根据当年的气候和叶质情况酌情推迟2~4 d。大蚕5龄期稍长,食叶量大,要适当稀放,加强剪移,使蚕饱食良叶
[5]。
3.3 采用四级繁育模式生产柞蚕种茧和丝茧的可行性
“蒙蚕114”为四元杂交种,根据基因型推测F
2代中无纯种分离,其中三元杂种占50%,四元和二元各占25%
[6]。因此,F
2代与组配其的亲本相比仍然具有较强的杂种优势。故在不习惯采用一代杂交种生产蚕种的单位仍然可采用四级繁种模式来生产柞蚕种,养蚕户也可用杂交二代生产丝茧,即单蛾母种放养组配“蒙蚕114”的亲本纯种,双蛾母种放养组配“蒙蚕114”的单杂交种,原种放养四元杂交种F
1代,丝茧生产放养四元杂交种F
2代。
柞蚕四元杂交新品种“蒙蚕114”经小区试验和农村生产鉴定,表现出产卵性能好、孵化率高、幼虫1~4龄发育快,眠起齐一,食叶旺盛,体质强健,抗逆能力强,对低温、多湿环境有较好的适应性,耐粗饲,好养,营茧集中,茧型大,茧层厚,丝质优,容易繁育,丰产、稳产等优点。该品种是内蒙古第2个在生产中大面积推广应用的柞蚕四元杂交种
[7]。近年来随着植保无人的快速普及和广泛使用,柞蚕生产因农药漂移造成的损失整体呈上升趋势,因此选育抗药性柞蚕品种成了当务之急。
内蒙古呼伦贝尔市科技计划项目(NC2023008)