甘当寂寞的白荆虫研商者,发育格局是怎么着的

作者:农业栏目

白蜡虫来头不小,是中国特产资源昆虫之一。我们用的白蜡就是这种白蜡虫的分泌物。我国古代使用的蜡主要是从白蜡树上的寄生虫蜡虫的分泌物中提取的。这种虫子吸食白蜡树汁液后会在后背甲上形成蜡质小块。我国古人就把这种虫子放进热水得到蜡液。在我国南方一些地区,依然将白蜡虫作为经济类昆虫来养殖取蜡。那么,白蜡虫是干什么用的?发育方式是怎样的?

《中国绿色时报》2016年12月9日讯 记者潘春芳 王建兰 通讯员周晓星报道

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一个人就是一个世界。在37岁的杨璞博士身上,记者看到了一个青年科学家甘愿做“冷门研究”的执着与定力。

【白蜡虫的主要作用】

杨璞人如其名,既没有张扬的个性,也没有多余的言辞,更不愿意作为杰出青年登报示人。所以,再三婉拒之后,仍不得不接受采访,实在让他为难。

它一种具有重要经济价值的资源昆虫。白蜡虫寄生在寄主植物上,雄虫泌蜡,雌虫繁殖后代,雄虫分泌的蜡称为白蜡。白蜡用途很广,特别是广泛应用于医药和工业等领域,是我国传统的出口商品,在国际市场上享有极高的信誉。

杨璞是中国林科院资源昆虫研究所的副研究员,硕士生导师,因其在白蜡虫泌蜡等方面的研究取得了一定突破,今年被评为“中国林科院杰出青年”。

1.医药作用

白蜡虫是我国着名的传统资源昆虫,古代曾用其分泌的白蜡浇烛、刻模、入药。随着科技的发展和现代石油蜡的兴起,纯正的虫白蜡渐渐远离人们的日常生活。虽然近年来白蜡的医用价值日益受到重视,白蜡价格有上涨的趋势,但要作为一个稳定的产业发展仍然还不成熟。

白蜡有止血、止痛、生肌、补虚、促进肌肉生长等功能。

选择了这样一个正在边缘化的研究对象,面对记者提出的应用价值、研究目的等问题,杨璞也不知道怎么才能把这项研究描述得意义非凡。在普通人眼里,白蜡确实已不如从前那般重要,而他的研究内容,无论是白蜡虫的泌蜡机理和抗冻机理,还是白蜡虫的雌雄二型现象,可能他本人“这辈子也未必能搞清楚”,能否付诸应用更是个未知数。

白蜡故可用于伤口愈合、跌打损伤和疮毒收口等疾症的治疗。还可以制造膏药和中西医糖衣片的抛光剂,用作丸药外壳可久不变质。近代医学应用白蜡治疗气管炎,具有一定疗效。并可应用于对胃癌的探索性治疗等。

事实上,作为昆虫学者,杨璞研究白蜡虫,就像有人研究拟南芥和果蝇,更多的是把它作为实验材料进行基础研究,探索一些人们感兴趣的问题。如果从实用的角度看,杨璞的研究短期内可能没有任何真的用处,他研究的目的就是为了理解自然本身。因此,从事这样一项研究,就等于踏上了一段孤独的旅程,而这,可能是几年,几十年,也可能是一辈子。

2.工业作用

记者想起不久前的一则报道:为了确定果蝇适应黑暗环境的基因,日本生态学家Syuiti Mori自1954年开始了一项长达60年的实验,2007年Mori去世后,京都大学遗传学家Naoyuki Fuse接手这一实验,直到2015年。

白蜡在工业方面用途极广。可用于各种精密机械、仪器及金属器皿的防湿、防锈和润滑剂;同时也是制造汽车蜡、地板蜡、贵重家具、用具抛光剂、各种科学模型、文化教育用品、各种蜡质果品以及儿童玩具及化妆品的原料;在造纸工业方面,用作填充和上光剂,可使纸面光滑;在纺织工业方面,用于着光剂,能增加光泽,使产品色泽美观,提高产品质量。

杨璞的研究对象白蜡虫是昆虫中的一种介壳虫,我国川滇、湖广、江浙均有养殖。它们栖息在白蜡、女贞等树体上,芒种后食汁吐涎,粘于嫩茎,化为白脂,乃结成蜡,状如凝霜。

3.营养与保健作用

白蜡虫通过蜡腺分泌蜡汁。半翅目、蜻蜓目、鳞翅目、膜翅目的昆虫都有蜡腺,白蜡虫泌蜡尤其突出。研究认为,白蜡虫泌蜡是自身的保护性生态适应机制,雄虫分泌的白蜡覆盖在身体上可以减少环境对虫体的影响,白蜡成为白蜡虫身体不可或缺的一部分。

除白蜡的用途外,白蜡虫雌虫也具有十分高的经济价值。据研究,白蜡虫雌虫是一种营养丰富的生物资源,成熟的白蜡虫雌虫体内含有大量的卵,通常每只雌虫可以孕卵8000~12000粒。白蜡虫雌虫含有丰富的蛋白质、氨基酸、不饱和脂肪酸、微量元素、维生素、卵磷脂、脑磷脂、多糖、甲壳素、黄酮等物质,具有较高的营养和保健价值。

目前昆虫中并不清楚参与泌蜡的功能基因。针对这一问题,杨璞以白蜡虫为研究材料,对白蜡虫泌蜡高峰期表达的基因进行注释和表达动态分析,在过氧化物酶体途径及甘油脂代谢途径中发现一些候选基因。参考其他物种的相关研究,并结合开展的实验,杨璞等进一步将候选基因的范围缩小,最终鉴定出参与白蜡合成的4个关键基因。

【白蜡虫的发育方式】

据悉,目前,昆虫中还没有鉴定出参与蜡酯合成的基因,因此,这项研究对其他昆虫蜡酯合成的研究具有重要的参考价值。

白蜡虫为昆虫中的一种介壳虫,雌雄异形。雌虫发育成熟后营固定生活;雄虫有一对翅,但生命短促,在野外不易发现。分泌蜡主要靠白蜡虫幼虫,一龄雌幼虫全不泌蜡;二龄雌幼虫能分泌微量蜡粉。一龄雄幼虫能分泌微量蜡丝;白蜡虫产蜡以来自二龄雄幼虫为主。

白蜡虫还有一个有趣之处就是雄虫泌蜡,雌虫不泌蜡,且雌虫和雄虫形态有别。白蜡虫的雌虫发育成熟后营固定生活;雄虫有一对翅,但生命短促,在野外不易发现。泌蜡的主要是白蜡虫幼虫,一龄雌幼虫全不泌蜡,二龄雌幼虫能分泌微量蜡粉;一龄雄幼虫能分泌微量蜡丝,二龄雄幼虫才是产蜡主力。

杨璞对白蜡虫雌雄二型形成的分子基础很感兴趣,并在开展一些研究。

除了以上研究,杨璞还发现,白蜡虫由于足退化,不能采取移动的方式躲避低温,所以它们能忍受非常低的温度,非常抗冻。因此他认为,“白蜡虫是分离抗冻蛋白的好材料,经过改造后可以用于植物转基因”。

基础理论研究既枯燥又难出成果,花费了大量的时间精力却得不到预期的实验结果也是常有的事。但杨璞似乎很有定力,他说:“虽然有时候是感觉比较枯燥,比较辛苦,但是只要钻进去,还是觉得有意思的。”

目前,杨璞最迫切的愿望就是提高自己的研究水平。他总认为,与很多优秀的同行相比,自己还有很长的路要走。

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