2023年10月19日,The Innovation (IF=33.1)以Commentary形式在线发表我院李胜教授作为通讯作者(任充华研究员和陈楠副研究员为本文共同第一作者)题为“Harnessing “Little Mighty” cockroaches:Pest management and beneficial utilization”的论文,从多个角度系统阐述了蟑螂为什么叫“小强”(Little Mighty),总结其害虫防控和益虫利用所面临的挑战,并对未来发展方向进行展望。
蟑螂是地球上极其古老的物种,其存在最早可追溯至2.35亿年前。从盘古大陆开始随地壳板块运动广泛扩散到各大洲。蟑螂和白蚁均属于蜚蠊目昆虫,且白蚁由蟑螂演化而来,已记录的现生蟑螂和白蚁分别在在5000种和2900种左右。
美洲大蠊(Periplaneta americana)和德国小蠊(Blattella germanica)是最为常见且与人类生活联系最为密切的蟑螂物种,具有“不挑食(味觉感受基因显著扩张)、饿不坏(可耐饥饿数周、具有2种特有的脂肪体细胞类型)(图1A)、不怕脏(先天免疫力和解毒能力强)(图1B)、长得壮(具有营养和激素驱动的发育可塑性)、生得多(卵鞘保护、强大的化学通讯系统和精妙的求偶策略、兼性孤雌生殖)(图1C)、打不死(强大的伤口修复和肢体再生能力)(图1D)”等独特的生物学特点,因此得名“小强”,蟑螂因这一名称而在中国家喻户晓。作为半变态昆虫的优秀模式物种,蟑螂在进化生物学中也占据重要位置。这些典型的生物学特点将进一步促进其发展为发育生物学、进化生物学、免疫学、毒理学、化学生态学、繁殖生理学和再生生物学的理想模式。
图1 图文摘要
作为世界性家居卫生害虫,蟑螂几乎可侵扰所有人工建筑场所,传播多种病原菌和分泌数十种可导致过敏性哮喘的过敏原。相比于其他昆虫,蟑螂极易对常规的化学杀虫剂产生抗性,且常常在短期内达到高抗水平,种群数量难以控制,易暴发成灾。研发基于食诱、味诱(性信息素、聚集信息素)和物理防治相结合的高效、专一的杀蟑产品应该是未来实现绿色控蟑的一个重要途径(图1E)。美洲大蠊又是药典名录中的传统中药,在《本草纲目》和《神农本草经》均有蟑螂入药的记载,其干燥虫体醇提物为主效成分的中成药“康复新液”等在临床上有着良好的溃疡和伤口修复效果;美洲大蠊富含胆碱、左旋肉碱、原儿茶酸等活性成分和抗菌肽,作为饲料添加剂广泛应用于家畜和水产养殖业来提高生产性能和抗病能力;此外,蟑螂也是生态系统中扮演关键角色,即是被捕食者,也是捕食者。基于蟑螂开发出的仿生机器人也已在复杂场景下发挥生命探测和搜寻救援等作用(图1F)。综上所述,蟑螂集害虫和益虫为一身,也是矛与盾的综合体。夯实和加强基础生物学研究,充分认识其“小强”本质将为实现科学的害虫防控与益虫利用奠定坚实基础。
李胜教授团队近年来围绕蟑螂为“小强”的分子奥秘开展一系列研究,在Nature Ecology & Evolution, Nature Communications, Molecular Biology & Evolution, Development和BMC Biology等权威期刊发表多篇研究论文。华南师范大学生命科学学院任充华研究员和陈楠副研究为本文共同第一作者,李胜教授为通讯作者,华南师范大学为论文第一和通讯作者单位。该研究得到国家自然科学基金重点项目、重点国际合作、面上项目、广东省自然科学基金杰青项目、岭南现代农业实验室基金和博士后基金等基金的资助。
The Innovation是一本由青年科学家与Cell Press共同创办的综合性英文学术期刊:向科学界展示鼓舞人心的跨学科发现,鼓励研究人员专注于科学的本质和自由探索的初心。
原文链接:
https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(23)00159-5
撰稿 任充华
初审 周爽
终审 高彩吉
标签:
华南师范大学 生命科学学院
Copyright 2002-2024 All rights. reserved
通信地址:广东省广州市天河区石牌街中山大道西55号华南师范大学生命科学学院 邮编:510631
电子邮件: huxj@scnu.edu.cn 电话:85211372