[发明专利]一种分泌纯天然、高含量、绿色丝胶蛋白的专用型家蚕杂交种选育方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有特殊用途的家蚕品种选育，确切地说是利用杂交、自交、 回交、标记基因选择、丝胶含量跟踪检测、配合力测定等方法，选育分泌纯 天然、高含量、绿色丝胶蛋白专用型家蚕杂交种的方法。

背景技术

我国是世界上最大的茧丝绸生产国和供应国，茧丝产量与出口量分别占 全世界总量的70％和80％以上。蚕丝是天然的动物性蛋白，主要由内层部 分的丝素(Fibroin)和外层部分的丝胶(Sericin)两种蛋白组成，丝素为高 分子量的不溶性纤维蛋白，占70～80％，现行蚕丝业主要是利用丝素制作生 丝及丝绸产品；丝胶为低分子量的可溶性球状蛋白，占20～30％。丝素和丝 胶均由18种氨基酸所组成，但各氨基酸含量差异很大，丝胶中极性氨基酸 比例达75％，远高于丝素中的25％，丝胶由于其可溶的特性，在制丝过程 中被脱掉，未得到有效利用。研究表明，丝胶蛋白具有优良的保湿、抗氧化、 抗菌、抗紫外线等功能(特别是绿色茧的丝胶中含有类黄酮，其抗氧化和抗 菌性能是白茧的5倍以上)，在化妆品、医药、食品和纤维改性材料等领域 具有广阔市场。如在化妆品的应用上，由于丝胶中天然保湿成份丝氨酸的含 量高达30％，有类似于皮肤角质层中天然保湿因子(Natural moistarizing factor，NMF)的作用，具有良好的调湿和保湿功能，防止皮肤起皱，使皮肤 柔软、光滑、富有弹性；同时，皮肤美白与皮基层中能产生黑色素的黑素细 胞有关，而黑素细胞内的酪氨酸酶能将皮肤中的酪氨酸转变为黑色素，紫外 线能促进这一氧化反应。日本学者Norinisa Kato(Biosci.Biotechnol. Biochem，1998，62(1)：145～147)研究证实0.5％的丝胶溶液能有效抑制 酪氨酸酶活性，同时具有抗氧化功能，其作用可与维生素C相当。因此， 使用含丝胶蛋白的化妆品能有效抑制黑色素的生成，具有美白作用，是珍贵 的化妆品添加剂。

鉴于丝胶蛋白在化妆品、医药、食品等领域广阔的市场，丝胶蛋白的提 取研究越来越受到重视。目前丝胶蛋白的来源主要有两条途径，一是以下茧、 废丝为原料，用热水提取、纯化、浓缩，浓缩主要有酸析法、化学混凝法、 有机溶剂法、超过滤法等；二是对制丝过程中溶解的丝胶蛋白进行回收。从 环保和资源有效利用角度考虑均不失为好的思路，但是以上两条途径都必须 经过高温或高碱性条件，获得的丝胶蛋白纯度和溶解度低，常含有酸、碱、 盐和金属离子等杂质，且丝胶蛋白易变性，失去了其天然结构，降低了生理 活性和利用价值。同时，回收工艺繁杂、纯度和溶解度低、生产成本高，限 制和影响了丝胶蛋白的开发利用。

从家蚕品种源头分析，常规品种中的丝胶含量仅为20～30％，若能育成 分泌高含量丝胶蛋白的专用型家蚕杂交种，利用我国是世界最大的茧丝绸生 产国及其健全的农村养蚕技术体系，可提供大量的高品质丝胶蛋白原料，促 进其在各领域的产业化进程。日本已初步育成了丝胶蛋白含量98.5％、茧层 量达83mg、具有白色茧性状的蚕品种“丝胶星”，但是，日本蚕桑生产已 基本灭亡，该品种没有在生产上应用；国内，陈复生等(安徽农业科学，2007， 35(32)：10356～10357；发明专利，公开号：CN101401563A)利用从日 本引进的丝胶蚕种质资源Nd，育成了高含量丝胶蛋白的日系品种Nd-s和中 系品种Nd-f，两者进行杂交，也获得分泌高丝胶蛋白含量、具有白茧性状 的品种Nd-s×Nd-f。但是，从家蚕性状的遗传规律分析，家蚕分泌丝胶蛋白 的基因Nd-s为显性基因，只要育成分泌高含量丝胶蛋白、基因型完全纯合 (Nd-s/Nd-s)的原种，无需通过2个分泌丝胶蛋白的品种进杂交，可直接 将分泌高含量丝胶蛋白的原种与常规品种杂交，获得今后在生产上应用的丝 胶蛋白专用型杂交种，大幅简化了育种步骤，提高育种效率。另外，从对不 同茧色的丝胶蛋白性能分析，绿色茧的丝胶中含有类黄酮，其抗氧化和抗菌 性能是白茧的5倍以上，因此，育成分泌高含量绿色丝胶蛋白的品种，将有 效提高丝胶蛋白的品质和产品附加值。

发明内容