本發(fā)明涉及家蠶遺傳育種技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及家蠶連續(xù)兩代雜交后代全雄的性比控制方法,降低家蠶育種成本,提高家蠶飼養(yǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。
背景技術(shù):家蠶屬于雌異型昆蟲,雌蠶性染色體為ZW,雄蠶為ZZ,如果在其Z染色體上有一個(gè)隱性致死突變基因,則在雌性個(gè)體中,隱性致死突變基因發(fā)揮作用,使雌性個(gè)體死亡;而在雄性個(gè)體中,由于有兩個(gè)Z染色體,如果僅有一個(gè)Z染色體上帶有隱性致死突變,另一個(gè)Z染色體上是正?;?,則這樣的雄性個(gè)體仍然存活。就一個(gè)蠶品種而言,雄蠶繭的繭層率和鮮繭出絲率要比雌蠶繭高,且雄蠶食桑量少,葉絲轉(zhuǎn)化率高;此外,雄蠶體質(zhì)強(qiáng)健,更容易飼養(yǎng),而且雄蠶絲纖度細(xì)、凈度高、絲長(zhǎng),適于剿制高品位生絲。為此,世界各國科學(xué)家對(duì)專養(yǎng)雄蠶技術(shù)進(jìn)行了一系列的探索。1975年俄羅斯科學(xué)家V.A.Strunnikov等運(yùn)用輻射誘變等技術(shù)手段,誘導(dǎo)培育成功了家蠶性連鎖平衡致死系,其兩條Z染色體上各誘導(dǎo)一個(gè)非等位又緊密連鎖的致死基因l1和l2。致死基因l1可以被易位到W染色體中的正?;蛩采w,而致死基因l2不能被易位到W染色體上片段所覆蓋。家蠶性連鎖平衡致死系自交,后代雌雄各有一半死亡;使品系得以保持。當(dāng)常規(guī)雌蠶與性連鎖平衡致死系的雄蠶雜交,后代雌蠶全部死亡,雄蠶全部存活,從而達(dá)到控制性比、專養(yǎng)雄蠶的目標(biāo)。1996年春,浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院從俄羅斯科學(xué)院引進(jìn)了以家蠶性連鎖平衡致死系S-8、S-14,并開展了利用性連鎖平衡致死技術(shù)實(shí)現(xiàn)專養(yǎng)雄蠶的研究。經(jīng)10年攻關(guān)研究,創(chuàng)建了家蠶性連鎖平衡致死系細(xì)胞控制基因和導(dǎo)入方法(專利號(hào):ZL01132108.3)、回交改良家蠶性連鎖平衡致死系的方法(專利號(hào):ZL01126809.3)、一種雜交改良家蠶性連鎖平衡致死系性狀的方法(專利號(hào):200810061660.5)三項(xiàng)國家發(fā)明專利;建立了一個(gè)低成本的雄蠶雜交種繁育方法;育成了秋華×平3、華菁×平60等家蠶性連鎖平衡致死實(shí)用蠶品種,雄蠶率達(dá)99.8%,繭層率和出絲率比常規(guī)品種提高23%,綜合經(jīng)濟(jì)效益提高25%左右。隨著家蠶基因組信息的解析,家蠶性連鎖平衡致死系的致死基因已被克隆,分析致死基因l1是由于Z染色體片段缺失引起的致死突變(專利號(hào):201110457127.2),該Z染色體末端缺失了包括PdpⅠ(PardomainproteinI)基因在內(nèi)的0.184Mb的片段,并和一個(gè)約4.3Mb的10號(hào)染色體片段融合組成一個(gè)融合染色體。Pdp1基因?qū)儆阡\指類調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子,參與生物節(jié)律調(diào)控,調(diào)控細(xì)胞內(nèi)核酸復(fù)制、細(xì)胞有絲分裂及胚胎及幼蟲的生長(zhǎng)發(fā)育,通過對(duì)家蠶Pdp1基因進(jìn)行了RNAi研究,發(fā)現(xiàn)家蠶Pdp1基因一旦被干涉,就會(huì)引起胚胎發(fā)育停止。致死基因l2是由于Z染色體連鎖基因SLC35B1隱性致死突變引起的(專利號(hào):201110457128.7),在平衡致死系中SLC35B1的表達(dá)產(chǎn)物較小,缺失了4、5兩個(gè)外顯子,編碼的蛋白質(zhì)缺少了70個(gè)Aa,功能結(jié)構(gòu)域不完整。SLC35B1基因?qū)儆谔擒辙D(zhuǎn)移載體(UDP-galactosetransporter-relatedprotein1),主要作用是維持細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的動(dòng)態(tài)平衡,通過對(duì)線蟲胚胎發(fā)育的研究發(fā)現(xiàn),SLC35B1對(duì)于胚胎的發(fā)育尤其是對(duì)于腸道的形成起著重要作用,該基因的突變,造成胚胎腸壁發(fā)育受到抑制,從而引起胚胎死亡。通過對(duì)家蠶SLC35B1基因進(jìn)行了RNAi研究,發(fā)現(xiàn)SLC35B1是家蠶胚胎發(fā)育的關(guān)鍵基因,一旦被干涉,就會(huì)引起胚胎致死,且表型與家蠶性連鎖平衡致死系致死基因l2的表型一致,由此推斷SLC35B1是致死基因l2的候選基因。但這些優(yōu)良的家蠶性連鎖平衡致死實(shí)用蠶品種,在進(jìn)行原種繁育過程中,雌雄各有一半死亡、一半存活,而雌蠶不能用于生產(chǎn),一般不需要飼養(yǎng),雖然可以利用卵色將雌雄區(qū)分開,但人工區(qū)分蠶卵耗時(shí)、費(fèi)力,增加了蠶種繁育的成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有家蠶性連鎖...