日本成功实现瓢虫卵巢移植及冷冻保存

生命科学 2018年07月23日
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日本基础生物学研究所的研发小组开发出了瓢虫的卵巢移植技术,并首次成功冷冻保存了瓢虫卵巢。从米粒大小的瓢虫幼虫体内取出卵巢,利用冷冻保护剂处理后,可以在液氮中冷冻保存。将冷冻保存的卵巢解冻后移植到其他幼虫体内,仍然可繁殖出来自冷冻卵巢的后代。

继拥有较大卵巢的蚕之后,这是昆虫卵巢移植和卵巢冷冻保存的又一个成功案例。利用该技术,有望实现更多昆虫的生物遗传资源的稳定保存。相关研究论文已于2018年7月13日发表在《Journal of Insect Biotechnology and Sericology》上。

瓢虫卵巢移植及冷冻保存

米粒(左)、异色瓢虫4龄幼虫(中)和卵巢(右)的尺寸比较 (左下方的比例尺为1mm)

【研究成果】

昆虫的卵巢冷冻保存已经在模式生物——蚕的身上实现了实用化。此次,研发小组着眼于蚕的卵巢冷冻保存方法,通过改良,将该方法应用到了异色瓢虫身上。用于移植的异色瓢虫幼虫的供体和宿主采用翅膀斑纹不同的类型,目的是方便成虫时通过斑纹进行区分。另外,供体和宿主均使用4龄幼虫。

这个阶段的幼虫体长7mm(约为蚕的1/4),卵巢也比较小(蚕将近1mm,异色瓢虫为0.3~0.4mm),而且幼虫的体液不透明,体液容易凝固,起初被认为无法摘取卵巢。研发小组通过在培养液中进行解剖以及用昆虫针固定幼虫等独特的方法,解决了这些难题,利用缠绕从卵巢延伸出来的丝状器官输卵管的方法进行卵巢移植,最终幼虫长成成虫,并产下受精卵,成功确立了卵巢移植法。

此外,研发小组还根据新确立的卵巢移植法,利用冷冻保护剂对摘取的卵巢进行处理,在液氮中冷冻保存后进行移植,并使之交配,最终,移植个体成功产下受精卵。孵化的幼虫长成成虫后,确认其带有来自供体的斑纹,由此成功确立了卵巢的冷冻保存法。

瓢虫卵巢移植及冷冻保存

瓢虫的卵巢冷冻保存顺序以及获得来自冷冻卵巢的后代的实验过程

【相关论文】
杂志名称:《Journal of Insect Biotechnology and Sericology》(日本蚕丝学会发行的有关昆虫技术的国际杂志)
论文题目: A method for cryopreservation of ovaries of the ladybird beetle,Harmonia axyridis
作者:Haruka Kawaguchi and Teruyuki Niimi

文 客观日本编辑部

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