蚕的突然变异mutation of mulberry silkworm

桑蚕后代中出现表型不同于正常型性状的遗传现象。蚕的突变类型分为自然突变和诱发突变（人为突变）两种。在自然情况下性状发生改变，并传给子孙者称自然突变。人为地对蚕卵、幼虫、蛹加以处理，随后在其子代中出现变异者称诱发突变。诱发突变按诱发因素性质又分为物理诱变与化学诱变。自然突变的频率极低，田岛弥太郎(1958～1959)调查，按每一遗传基因座位是10万次中发生次数的比率如附表。

桑蚕遗传基因的自然突变率(田岛1966)

座位	系统	雌 蚕		雄 蚕
		观察数	突变数	观察数	突变数
pe re	91	172.179 172,719	17.2×10-5 5.2×10-5	184,111 184,111	15.2×10-5 2.2×10-5
ch	108	442,813	2.9×10-5	275,934	1.1×10-5
S Y	syo			16,550 15,550	12.1×10-5 0.0

尽管如此，千百年来桑蚕经过长期的自然选择和人工选择，形成了形态性状种类纷繁、经济性状各具特色的地方品种，并有效地利用了自然变异。迄今已发现的100多个突变型中，源于自然突变者，多达2/3。诱发突变的频率按放射线的强度或化学物质的浓度、生殖细胞成熟度及品种等而异，一般均比自然突变频率高。诱发突变由于变异范围广阔，能产生更多的变异类型，已成为现代育种、创造新类型、扩大基因库的一种重要手段。物理诱变中以X线、γ线和激光等辐射蚕蛹，成效较为显著。自然突变和诱发突变在其发生机理和突变性质上并无本质不同。
根据遗传物质改变的部位、程度和方式不同，突变又可分为染色体变异和基因突变。这两种突变有的起于配子形成途中，有的起于体细胞。染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。通常把染色体结构变异分为缺失、重复、倒位、易位等4种类型。
缺失 桑蚕缺失的研究例证有木暮慎太(1936)发现全身白小斑的黑缟(Sm)黄血蚕，在第2染色体上，当初与Y有连锁的Ps消失，而现隐性基因p。还发现随Y而伴生致死作用，以及p—Y之间交换率明显减少，表现出第2染色体缺失的典型遗传效应。蒋同庆、向仲怀等(1963)以X线、γ线诱发桑蚕的斑纹突变，在所获得突变体中，绝大部分由缺失引起；筑紫春生、土井良宏(1971)以γ线诱发生长慢(Rg)蚕（显性突变），幼虫生长显著延迟，纯合体致死。实验证明Rg是第3染色体节中间缺失，左断裂在24.9，右断裂恰在Sm(S)座位41.8之左，约缺失17个单位。
重复 桑蚕染色体重复位于同源染色体的较少，而易位到非同源染色体，过剩存在的较多。田岛弥太郎(1942～1943)报告T102系统第2染色体小片易位到同源染色体上； 有贺久雄(1939)用X线诱发浓黑稿第(2)号(DS-2)，认为ps染色体段片附着于第2染色体的p^sY座位；高崎恒雄(1947)对ps^Y/p+^Y 雌蛹照射X线，交配P+^Y/p+^Y，次代发现新二黑缟(s2)，认为是ps破片染色体的重复，是p^s转座到另一同源染色体的p^sY染色体的结果。
倒位（逆位） 田中义麿(1935)以X线照射p^sY雄蛾，交配+^P+^Y,F₁得到一头嵌合体蚕，背面为普通斑，腹面大部分为黑缟，后代所产生素斑蚕黄血(pY)中，p与Y完全连锁，因而雄蚕不起交换，他推断是X线使p^s-Y染色体的ps脱落，并生倒位，而形成pY完全连锁。田岛弥太郎(1938,1943)研究P^saY染色体，比较p^sa在杂合型与纯合型下交换率的变化，发现纯合型交换率显著增加，推测在p^saY间存在倒位。
易位 田岛弥太郎(1938)以X线照射蚕蛹，获得煤灰斑基因易位到W染色体上的突变。以后从诱发突变和自然突变中，相继获得限性暗色斑、限性黑色蚕、限性新普通斑蚕、限性虎斑(桥本春雄，1943)、限性卵色(田岛弥太郎，1951)、限性茧色(木村敬助，1971)、平衡致死系统(斯特鲁尼科夫Струнников1969,1972)以及限性赤蚁(黄君霆，1983)等； 川口荣作(1963)用离心处理刚产下的卵，在突变体中，第2染色体的ps破片易位于其它普通染色体，极为安定而不遗失，判定为易位； 有贺久雄(1940)以X线切断第3染色体，使Ze与lem失去连锁，易位到其它染色体上，并在第1精母细胞分裂中后期，观察到3连染色体、结合染色体及不规则染色体桥等，认为是第3染色体与其它染色体之间发生了相互易位。
染色体数目的突变： 田中义麿(1939)发现有发育不良雄蚕，其性染色体为ZO，实属单体； 高崎恒雄(1940)发现第2染色体O/p+Yod的单体，发育不良，大多致死； 田岛弥太郎(1938)从诱发突变系统中得到3体(2n+1)和4体(2n+2)，但从生理及经济性状的表现看是无意义的突变。在倍数体的研究中，田中义麿(1928)在雌雄嵌合体系统中，得到属伴性遗传的例外雌蚕； 佐藤春太郎(1929)将人工孤雌生殖蚕与正常雄交配，其后代中发现3倍体和4倍体。川口荣作(1936)离心处理蚕卵获得4倍体和6倍体。就经济价值而论，多倍体均不及2倍体优。
在基因突变中，属显性突变的有黑缟斑、暗色斑、绿色卵、淡紫卵、过剩半月纹及过剩脚等，属隐性突变的有赤蚁、黑蛹、小翅、红眼、白眼、红卵、油蚕及多数致死突变。在自然突变中，无论是显性突变或隐性突变，其致死性占10～16%。在诱发的显性突变中约55%为伴性致死。基因突变在同一位置上可以突变为多个等位基因，构成复等位基因系统，如第6染色体的E座位上已发现20多个等位基因。基因突变具有可逆性和重复性。
化学诱变最早是広部达道(1939)以0.05～0.4%秋水仙硷液涂布2时半以内卵龄的蚕卵，获多倍体蚕；村地孝一、田岛弥太郎、仲尾善雄(1950)用氮芥涂布蚕卵，诱发了缺失型突变； 町田勇(1975)以丝裂霉素C等在化蛹初注射雌蛹，诱变频率高，随蛹龄进展而渐低： 室田哲郎等(1977)用MMS等注射化蛾前5日雌蛹，诱发了显性致死突变。化学诱变尚未达到实用化的程度。