李克斌的实验室里,有一个专门培养真菌的区域,白色的真菌被养在培养皿中,层层叠叠地放在架子上,这是白僵菌,一种在今天普遍使用的杀虫真菌。感染白僵菌的害虫,体表会生出一层白色的绒毛,然后死亡,在此过程中,害虫会逐渐僵化。类似的还有绿僵菌,和白僵菌一样,都是已经非常成熟的杀虫方法和植保手段。
养虫子,不过是一种手段
在李克斌的实验室里,他和学生们正在分离和培养的虫子,名叫樱桃异小杆线虫,这是他们5年前在河北廊坊的土壤样本中找到的,这种线虫有侵染其他害虫的能力,因此,发现之后,他们在实验室中做了很多侵染实验,实验所用的害虫,其实都是科研人员所饲养的。
实验发现,这种只有在显微镜下才能看到的虫子,可以侵染许多害虫,比如花生的主要害虫暗黑鳃金龟,被樱桃异小杆线虫侵染的暗黑鳃金龟,死亡率达到80%以上。而且,樱桃异小杆线虫的抗逆性很强,在许多环境中都能生存,是优秀的生物杀虫剂素材。
基于这一发现,李克斌他们把樱桃异小杆线虫做成了生物制剂,因为樱桃异小杆线虫个体非常小,所以在一定剂量的制剂中,可以包含巨大数量的虫子,只要保持它们在一定时间内的活性即可。当这些制剂被喷洒到田间,它们就会在土壤中存活、繁衍,侵染和杀死特定的害虫。
其实,对科研人员来说,养殖害虫,只是一种手段,一种基础工作,所有养殖的害虫,都是用于各种实验,而这些实验的最终目的,也是为了防止它们侵害农业。
“害虫其实是一个俗称,并不是只有昆虫,一般来说,只要对农业生产有害的生物,都可以叫做害虫,实际上,俗称的害虫有昆虫纲的,也有蛛形纲、线虫纲等。”李克斌说。
不同的实验,利用这些害虫的方式也不同,比如研制农药时,害虫会用来做不同药剂、不同剂量的杀虫效果实验。
除了实验药物,被天敌侵染、吃掉等,实验室里的害虫,还可以用来做很多不同的实验,比如研究药剂作用机理,崔丽告诉记者,“比如昆虫生长调节剂,主要是打断昆虫生长节奏的药剂,使它不能蜕皮,自然也就不能成长、繁殖,作为研究者,必须清楚其中的机理,到底是怎么打断生长节奏的,弄明白了,就可以研发出更好的药剂。再如神经毒剂,可以让昆虫很快麻痹、死亡。但究竟是怎么作用于昆虫的神经系统的,具体作用于哪一个蛋白,都需要弄明白。”
许多重要的实验中,都需要用到害虫,或者是害虫的某一部分,这些工作,同样是科研人员的基础工作,李克斌介绍,“比如研究神经反应,一个不到1毫米的虫子,要在显微镜下取出它的神经。这还不是最难的,我自己做过的最难的,是活体取出蝇虫的咽侧体,就在它的后脑部分,非常小,取出来还需要具有活性。”
类似的故事,任何植保研究者都经历过,比如研究害虫肠道菌群的活动情况,就需要取出昆虫的肠道,因为太小,所以一次实验,可能需要数千个昆虫的肠道才行,“这些都是基本功,”李克斌说。
小虫子,一直起着大作用
如果有心,这些养在实验室里的害虫,所经历的故事,完全可以编出一本“害虫的一万种死法”。不过,害虫不存在动物伦理的问题,“没有人会因为踩死一只蚂蚁而受到道德的谴责”。
而且,见识过太多害虫为害的农田后,反而会对植保研究更加投入。李克斌告诉记者,“我见过很多把作物咬成光秃秃的害虫,一大片一大片的农田被虫子毁了,那时候只有痛惜。还有更可怕的,比如蝗虫,人们说蝗虫过境,寸草不生,不是夸张,是真的,蝗虫群的规模一旦起来,虫群经过的地方,所有的绿色都会消失不见。”
事实上,正是这些养在实验室的“害虫”做出的“贡献”,才让人类有了更多防治害虫的办法,让人类可以更有效地保护我们的粮食和蔬菜,可以说,每一个人,都在享受着植保研究的成果。
以草地贪夜蛾防治为例,草地贪夜蛾于2018年入侵我国,仅仅1年多的时间,我国就发布了完整的《草地贪夜蛾防治手册》,让任何地方的农业生产者,都可以通过有效的方式进行防治,将草地贪夜蛾的为害程度降到最低。其中就有崔丽实验室中所养殖的草地贪夜蛾,所做出的贡献。当然,同样也有李克斌以及所有相关领域的科研人员,所养殖的草地贪夜蛾的贡献。
植保研究的目的是防治农业生产中的危害,这是长期的工作。
以棉铃虫为例,这是崔丽早期重点研究的农业害虫,棉铃虫在上世纪八九十年代,曾经造成过极大的危害,致使不少地方棉花绝产,一直到抗虫棉的推广种植。即便如此,棉铃虫对玉米、蔬菜等作物的危害也仍不可小觑,事实上,至今它还是棉花生产中的第一大害虫。因此,对于棉铃虫的研究从未中断。
文章来源:《农药学学报》 网址: http://www.nyxxbzz.cn/zonghexinwen/2022/0108/661.html
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