[发明专利]一种在蚕卵期鉴别家蚕吐丝颜色的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其涉及一种在蚕卵期鉴别家蚕吐丝颜色的方法，具体的是利用家蚕BmStart1基因特定区域的DNA结构，鉴别Cbp基因和Cbp-like基因的转录mRNA与翻译蛋白质类型，在蚕卵期特异性鉴别家蚕吐丝颜色。

背景技术

家蚕（Bombyx mori）也称桑蚕，是被产业化利用大量生产丝蛋白纤维的昆虫。家蚕是完全变态昆虫，一生经过卵、幼虫、蛹、成虫等四个形态上和生理机能上完全不同的发育阶段，其中卵是胚胎发生、发育形成幼虫的阶段，幼虫是摄取食物营养的生长阶段，蛹是从幼虫向成虫过渡的变态阶段，成虫是交配产卵繁殖后代的生殖阶段。整个世代只幼虫期摄食，并为蛹和成虫期的生命活动积贮营养，尤其是4、5龄幼虫大量摄食桑叶，快速合成丝蛋白质，其中5龄幼虫食桑量占全龄幼虫用桑量的85%，5龄幼虫生长至最大体重时，比蚁蚕体重增加近1万倍。

蚕丝是熟蚕结茧时分泌丝液凝固而成的连续长纤维，也称茧丝。它与羊毛一样，是人类最早利用的动物纤维之一。家蚕天然彩色茧是人类早已发现的资源，有黄红茧系、黄绿茧系和白茧系3类。黄红茧系包括淡黄、金黄、肉色、红色、蒿色、锈色等多种茧色；黄绿茧系包括竹绿（淡绿）和绿色两种。其中白茧系是国内外养蚕业普遍生产的蚕茧，现代缫丝工业也主要利用家蚕白色茧丝，并通过化学染色等工艺生产有色丝绸产品，而在丝绸染整加工过程中的染料等化学物质，有相当一部分含有对人体有害的物质，印染废水则成为工业污水的重要整治目标。黄红茧系、黄绿茧系不进行染色就能够生产有色丝纺织品，更加符合现代养蚕业发展和丝织工业生产的要求，也是国内外纺织品市场的高端产品。家蚕天然彩色茧丝纤维吸湿导湿性能强、抑菌性能优，吸收紫外线与抗氧化等护肤能力好，具有色彩天然、色泽雅致等突出性能，生产的纤维产品色泽柔和、无毒无害、色彩自然，是高档天然绿色纺织材料。家蚕天然彩色茧丝纤维生产过程不需要染色，能够有效减少丝绸印刷的污染，对环境和人体友好，具有重大经济利用价值和重要的社会发展意义。但近百年来，彩色茧原料生产一直未能解决茧色杂、易褪色、丝质差、丝量低和茧形不正（橄榄形或三角形）等茧丝纤维特性的重大缺陷，家蚕彩色茧精细化加工技术也因为没有合格的原料茧，无法开展技术研究与突破，存在无法纺制细纤高档天然彩色丝线、无法生产高档面料的行业技术瓶颈。因此迫切需求创新天然彩色茧品种，促进优质天然彩色茧原料生产。

家蚕形成茧色的物质来源于幼虫取食的桑叶（饲料），桑叶中的天然色素在体内与色素转运蛋白结合后，才能够被家蚕消化道吸收，并进一步通过血液转移进入丝腺，最终形成有色茧。家蚕丝腺中色素的积累，主要发生在5龄幼虫期，但最终需要到幼虫发育完成、吐丝结茧后才能够看到茧色。因此按照常规方法通过茧色进行有色茧品种培育，需要投入巨大的幼虫饲养人力和物力。创新茧色判别方法，减少鉴别过程的人力和物力投入，缩短鉴别过程所需时间，提高鉴别准确性，是目前家蚕有色茧品种培育过程迫切需要解决的问题。

Tabunoki H等（2002）,Tsuchida等（2004），Sakudoh等（2005，2007），牛艳山等（2010）报道了一种类胡萝卜素结合蛋白（Carotenoid binding protein，CBP）基因，其蛋白质产物与类胡萝卜素特别是叶黄素（Lutin）的吸收、转运密切相关，是黄红色茧成色的关键基因。CBP作为胞质溶胶中的类胡萝卜素载体与C基因编码的CAMEO2蛋白作为细胞表面的跨膜受体协同作用，共同介导类胡萝卜素的运输（Sakudoh et al.,2010）。牛艳山等通过检验一种类胡萝卜素结合蛋白（Carotenoid binding protein，CBP）基因Cbp和Cbp-like基因转录的mRNA结构，或者检测CBP蛋白质产物，可以确认检测个体的类胡萝卜素结合蛋白基因类型，进而在家蚕幼虫期即可判断家蚕吐丝颜色。但家蚕Cbp基因和Cbp-like基因主要在5龄幼虫丝腺和消化管转录表达，鉴定Cbp基因和Cbp-like基因转录和表达产物类型需要杀死幼虫取出丝腺或消化管组织，无法同时实现鉴定家蚕吐丝颜色与留种两全。

为此，寻找一种在保证家蚕幼虫存活的前提下于蚕茧形成前鉴定家蚕吐丝颜色的方法，对于提高家蚕天然彩色茧品种培育、减少育种过程中的饲养工作量及饲养成本具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种在蚕卵期快速、准确、特异性鉴别家蚕吐丝颜色的方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：