蚕丝业的历史、现状与展望崔为正(山东农业大学林学院蚕学系)2008.9目录一、蚕、桑、丝--古老的产业、辉煌的历史二、蚕丝业的现状三、蚕丝业前景展望四、蚕业科技主要研究领域蚕、桑、丝—古老的产业、辉煌的历史、灿烂的文化蚕茧cocoon生丝rawsilk丝绸silkcloth养蚕缫丝、织绸制衣是我国古代人民的伟大发明,蚕丝业已有5000多年悠久历史。汉代丝织技术已达很高水平。“农桑并举”是我国传统农业的重要特点。袖长1.8m身长1.3m重量仅49g长沙马王堆汉墓出土的素纱禅衣天+虫蚕天神赐给人间的神虫蚕丝在古代人们心目中的地位“神”+木桑桑为神木蚕丝在古代人们心目中的地位绫罗绸缎荣华富贵锦绣→祖国的壮丽山河锦绣中华公元前126年西汉人张骞开辟“丝绸之路”,从此我国的丝绸开始出口国外。丝绸之路不仅是贸易通道,而且是东西方文明交流的首条通道。蚕丝被誉为“纤维皇后”、“第二肌肤”丝绸服装是我国、日本等国家的国服(唐装、和服)蚕丝业的现状世界蚕丝业概况目前全世界有60多个国家有蚕丝生产各国蚕茧生产量排序:中国、印度、乌兹别克斯坦、泰国、巴西、越南、朝鲜、伊朗和日本。中国占世界产丝量的80%左右。我国蚕丝业概况目前我国蚕茧和生丝产量、生丝出口量均占世界总量的80%左右,蚕丝是我国目前唯一能垄断国际市场的大宗出口商品。2006年我国桑园面积1100万亩,产茧量72.1万吨,茧、丝、绸及制成品出口创汇86.44亿美元,相当于每亩桑园每年创外汇近800美元。1919年丝、绸出口占全国出口额的20%。从1950-1999年的50年间,我国的丝绸出口创汇额占同期出口总额的4%左右。养蚕业在农业中的地位蚕桑生产适应范围广,且可充分利用半劳力,生产周期短,投资少,产值、效益较高。采取小蚕人工饲料育、小蚕共育、大蚕塑料大棚条桑育等省力化饲育技术,可进行规模化、专业化经营,每户可经营5~10亩桑园,加上种蔬菜等复合经营,年收入可达2~3万元,因此是农民致富的重要途径。目前全国有1000万左右农民从事蚕业生产,桑园面积1376万亩,产茧74.2万吨,蚕农蚕茧年总收入160多亿元,对于促进农村经济发展发挥了重要作用。栽桑养蚕既能脱贫,也能致富泰安市岱岳区2007年桑园5.3万亩,蚕农平均亩桑收入2641元,祝阳达到3803元,户均蚕茧收入5315元,收入超过万元的1.3万户以上。我国的主要蚕区我国传统的四大蚕区是四川、浙江、江苏和广东。2005年产茧量排序:广西、江苏、浙江、四川、山东、广东、重庆、安徽、陕西、云南。我国养蚕业经营模式和技术体系的现状及存在的问题目前我国的蚕丝产量占世界总产量的80%左右,是一个养蚕大国,但不是养蚕强国,养蚕业总体上是建立在传统的生产模式和技术体系之上的一种分散式、小规模、劳动密集型产业,生产方式以手工操作为主,技术含量较低。中、日两国蚕业比较与世界养蚕先进国家相比,我国的养蚕技术还有很大差距。日本曾是蚕业科学技术最先进的国家,与其相比我国的蚕业技术明显落后。在规模经营、机械化程度、劳动生产率、人工饲料养蚕、蚕茧质量和出丝率、蚕病损失率等方面,我国的技术水平平均比日本落后30年左右。丝绸工业与外贸出口丝绸工业比发达国家落后10-20年。我国丝绸出口换汇水平仅为韩国的1/2、日本的1/4、意大利的1/13。意大利的一条丝绸领带200美圆,法国的一件丝绸晚礼服10000美圆。我国蚕业经营和技术存在的主要弊端(1)丰产速度慢,收效迟缓:一年栽桑,二年成型,三年见效益。(2)工序烦琐,劳动强度大,生产效率低,难以实现机械化。(3)占用房屋多,人蚕争房,影响卫生。(4)因受以上三因素的限制,故经营规模小,产品单一,收入少,难以形成支柱产业。已越来越不适应农村经济发展和农民致富的要求。今后我国的养蚕业必须以优质高产高效为目标,以提高土地生产力和劳动生产力为重点,向集约化、规模化、专业化、省力化和机械化的方向发展,并建立相应的新的蚕桑技术体系。蚕丝业前景展望我国蚕丝业的发展潜力世界蚕丝生产仍有较大的生存和发展空间过去几十年全世界的生丝产量只占纤维总量的0.2%左右,世界人均消费量仅15g左右。随着社会经济的发展和人口的增加,纤维的消费量将逐渐增加,但化学纤维的发展将由于能源消耗的加大和石油资源的枯竭而受到限制,因此发展天然纤维是大势所趋。而且随着人们生活水平的提高,人们的服饰穿着将趋向高档化、天然化和保健化。所以,从长远来看,丝绸的消费量将逐渐增加,养蚕业将得到进一步发展。2010年世界纤维生产总量将达到5213.2万t。2010年我国生丝生产量预计6.85万t左右。我国蚕茧产量56.28万t左右。1986-2000年间我国丝绸出口的“显示”比较优势指数年际间有所波动,总体呈逐年下降趋势,但依然保持在较高的水平,RCA均大于17;说明我国丝绸出口仍具有十分明显的出口比较优势,我国丝绸出口在世界市场上具有较强的竞争力。中国加入WTO从长远来看将促进蚕丝业的发展我国于2001年11月份加入世界贸易组织,很多行业将受到巨大的冲击和严峻的挑战。但蚕丝是我国的垄断性产品,而且养蚕是劳动密集性产业,是发达国家几乎不生产的商品。而且根据世贸协定,西方国家将消除关税壁垒造成的茧丝绸出口障碍。因此丝绸出口量不仅不会减少而且将会逐渐增加,从而促进养蚕业的发展。农业产业结构调整给养蚕业的发展创造了机遇当前我国正处于农业结构大调整的时期,养蚕业以其投资少、养蚕周期短、见效快、产品销路好、收入相对稳定等独特的优势,受到各地政府和农民的重视。根据国家统计局统计数据,在十多种主要经济作物中,栽桑养蚕的亩产值和亩效益分别排在第二位和第三位。所以,很多地区都把栽桑养蚕作为重点发展项目。蚕桑高新技术的发展给古老的养蚕业带来了新的生机和活力家蚕不仅是一种重要的经济昆虫,而且是重要的生物学实验材料,被誉为“生物学的模特儿”,是许多生物学家研究的对象。随着生物技术、计算机技术等现代高新技术与养蚕业的交叉渗透,传统蚕业正在发生一场深刻的变革,以养蚕为基础的高新技术产业正在孕育和崛起之中。近期内我国养蚕业经营模式和技术体系的发展方向1)、蚕业经营模式的改进--由分散经营向适度规模经营转变、由单纯养蚕向复合经营转变、由数量型向质量效益型转变2)、桑园速生丰产及省力化栽培技术—草本化栽培、机械化作业3)、高效养蚕配套技术—小蚕人工饲料工厂化饲育、大蚕大棚条桑育4)、蚕业复合经营养蚕业长远发展趋势养蚕业发展的趋势1.以提高劳动生产力为核心,建立新的蚕桑生产模式和技术体系-人工饲料工厂化、机械化全年连续养蚕2.改良蚕丝的结构和性能,开发特殊蚕丝的生产技术3.开发蚕桑的新用途,建立以养蚕为基础的高新技术产业国外蚕丝业发展动向日本农林水产省自2002年以来,着力推进以家蚕为主的“昆虫产业”,将昆虫称为“21世纪最大的未利用资源”,斥巨资开展家蚕基因组研究,提出“以独创的昆虫制品挑战世界”,并把2003年作为“日本丝绸之路’的元年。日本对昆虫产业的构想包括三个方面:一是基因新药:利用家蚕基因组信息找出靶基因,开发高效广谱无公害的新农药。二是昆虫工厂:通过基因重组和转基因技术,用蚕体生产有用蛋白质。第三是新素材开发:使绢丝蛋白质改性,开发医用材料。日本的目标:2020年利用家蚕等昆虫生产的基因工程药物、生物材料、仿生学产品的产值达全世界蚕丝制品和蜂产品产值的20-30倍。联合国粮农组织指出:昆虫是今后解决人类食品短缺特别是蛋白质不足的重要途径。家蚕基因组框架图(西南农业大学等,2003)世界第一张鳞翅目昆虫基因组图已获得18500多个完整基因,其中约6千个为新基因推断家蚕基因数约2万个家蚕分子生物学的研究成果为开发蚕的新用途奠定了理论基础平台建设基础理论产业技术生物工程素材创新产业技术基因功能研究生物学性状分子机理昆虫工厂医药产业模式生物比较基因组学新型防治措施害虫分子机制蚕桑资源基因组研究平台蚕业科技主要研究领域¤家蚕遗传学与分子生物学¤转基因蚕¤昆虫杆状病毒表达载体系统与家蚕生物反应器¤家蚕内分泌、生长发育调控及昆虫激素应用¤家蚕营养生理、人工饲料与新的养蚕模式¤家蚕性别控制与专养雄蚕¤家蚕病理学与蚕病防治¤蚕丝性能的改良与新用途蚕丝的开发¤蚕桑综合利用与新用途开发¤其他重要领域:蚕作为生物学基础研究的工具、蚕的抗菌肽基因工程、蚕(昆虫)作为仿生学研究的对象蚕作为生物学基础研究的材料—模式生物1.优点:(1).种质资源丰富(估计有3000多个品种)(2).生理、生化、病理、遗传背景明确(3).发育周期短、个体小、饲养容易、成本低2.适于研究的学科:遗传学、发生学、细胞学、无脊椎动物学病理学、比较生理学、分子生物学、进化生化学等3.基础研究取得的成就:(1).家蚕病理学方面(2).家蚕遗传学方面(3).家蚕生理学方面(4).蚕的分子生物学方面利用家蚕监测毒物家蚕尤其是刚刚孵化出来的蚁蚕,对农药等有毒物质极为敏感,现已利用其特点可检测100多种毒物。家蚕作为教学和科普材料养蚕深受少年儿童欢迎,观察家蚕的生活史已经写入小学三年级教材。小学生用人工饲料养蚕蚕茧手工艺品蚕的分子生物学已完成的昆虫基因组工作框架图2000年1月(美),地中海果蝇(Drosophilamelanogaster)基因组工作框架图完成,共测定了120Mb,尚有附加区的60Mb未测出(基本不含基因),故基因组大小总计约180Mb,获得13601个基因,耗时4个月。2002年1月(日、法等),冈比亚按蚊(Anophelesgambiae)基因组工作框架图完成,基因组大小约278Mb,获得13683个基因,耗时2年。2003年10月(中),家蚕(Bombyxmori)基因组工作框架图完成,基因组大小450Mb,获得18500多个基因,耗时5个月2004年(美),蜜蜂基因组图谱完成实施家蚕家蚕基因组计划意义重大产业的发展与提升需要农林害虫的防治新途径开发需要生命科学研究模型的扩展需要历史与文化意义家蚕基因组工作框架图简介家蚕基因组是我国利用霰弹法测序完成的最大的生物基因组。完成的工作框架图覆盖了家蚕基因组的95.54%,测序片段达到基因组全序列的6倍(550万次反应),初步组装的基因序列中“一致性”序列的每个碱基准确率为99.97%,达到了高质量工作框架图的要求。全基因组有效长度为450Mb,含有约2万个基因。经过初步注释,得到18500多个完整基因,7285个基因片段。其中约有6000个左右的基因为新发现。同时还获得了与家蚕性别控制、激素调节、发育变态以及茧丝蛋白质高效合成相关的大量功能基因。da,her,emc,gro(1.0)sisA,sisB,sisC,runt,dpnSxlPeSxlPmsnf,vir,fl(2)dmle,mofmsl-1,msl-3,msl-2tratra2fru,dsfdsxix,herDosagecompensationCNSsomaovo,otuSxl+gene?germlineX:Asnf,vir,fl(2)doogenesisorspermatogenesis重要生物学发现之一获得了可能参与家蚕性别决定的基因25个由于雄蚕生产效益比雌蚕高20%,实现单养雄蚕是蚕业界最大的梦想重要生物学发现之二获得了参与家蚕发育和变态的基因48个其中:2个前轴决定基因11个后轴决定基因9个gap基因9个体节决定基因2个组织酶蛋白质基因重要生物学发现之三获得家蚕新的激素和激素受体基因7类43个其中:24个首次在家蚕中发现1个保幼激素6个蜕皮激素6个信息素和滞育激素重要生物学发现之四获得家蚕新的与免疫和防御相关的基因69个其中:34个家蚕抗菌肽蛋白基因(23个为新发现)8个类免疫球蛋白质基因8个溶菌素蛋白质基因29个凝聚素蛋白质基因等Fe?HSP70HSP40FeFeSSAlaCys重要生物学发现之五发现了参与家蚕茧丝合成的重要功能基因1874个在家蚕丝腺中起作用的基因(其中已报道仅为45个)。包