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细胞培养是学习细胞生物学的一项入门技能,其中少不了会使用包括Grace培养基在内的多种培养基。那你知道,Grace培养基最早是与澳大利亚Thomas D. C. Grace博士第一个成功开发可连续培养的昆虫细胞系有关吗?半个多世纪前,澳大利亚CSIRO的Grace博士从桉树皇蛾(Opodiphthera eucalypti,Emperor gum moth)的卵巢中开发了四种细胞系,并于1962年在Nature杂志对其进行了报道。在此之前,昆虫细胞的体外培养通常不能维持超过几天的时间。Grace博士的成功源于他对此前的培养基进行了改良,Grace培养基组分的设计充分考虑了昆虫细胞的自然生长环境,通过添加10种不同的维生素,成功建立了首个连续昆虫细胞系。在Grace培养基的基础上,目前已经开发出了大约100种不同昆虫的600种细胞系。
1962年桉树皇蛾细胞系培养在Nature发表,属名用的是柞蚕属(Antheraea)
而最早完成细胞系培养的桉树皇蛾,则是澳大利亚一种著名的天蚕蛾科蛾类,这个属曾经被划分在柞蚕属(Antheraea),后来被提升为独立的属(Opodiphthera),属内约有12个成员,均来自于澳洲,桉树皇蛾是其中最知名的一种。桉树皇蛾因幼虫以桉树叶为食而得名,种加名“eucalypti”即来自于桉树“Eucalyptus”。澳洲人对桉树昵称为“Gum tree”,天蚕蛾科的蛾类多被称为皇帝蛾或帝王蛾,所以桉树皇蛾的英文名被称为“Emperor gum moth”。
桉树皇蛾成虫
桉树皇蛾是一种大型蛾类,成虫的翅展可达15厘米,雌性通常比雄性大;翅面整体色调为淡红棕色至棕灰色,前后翅中室各有一个大型眼斑,其中前翅眼斑偏红棕色,而后翅眼斑多为黄褐色;贯穿前翅的平直条带将前翅分为深浅两部分,而后翅的条带颜色更深,呈圆弧形。桉树皇蛾成虫的色彩与斑纹组合细腻而丰富,是摄影师、收藏家和昆虫爱好者的热门主题。
桉树皇蛾的卵及幼虫
桉树皇蛾幼虫的形态和色彩则更加醒目。幼虫通常出现在10月至3月(澳大利亚春季和夏季)的嫩叶上。刚孵化出来的幼虫体色近黑色,体表有成簇的刚毛,随着发育,黑色逐渐褪去,变成亮绿色,体表规则分布着橙色至红褐色的棘突,或称为结节(tubercles),顶端膨大呈蓝色,放射状排列着数个白色短刺。但这些白色短刺没有毒性,也不会刺痛人的皮肤。到末龄时,幼虫的长度可达12厘米,整体大而多肉。
桉树皇蛾的蚕茧
当幼虫完全成熟时,它会在通常有叶子保护的树枝上结一个长约2厘米的深棕色的蚕茧。蚕茧外壳可防水,坚硬而粗糙,内壁则是光滑的。桉树皇蛾通常在第二年春天或初夏从茧中羽化。桉树皇蛾是如何突破坚硬的外壳的呢?据研究,当桉树皇蛾蜕变完成时,成虫会吐出一种液体来软化坚硬的茧,然后用前翅基部的钩子在外壳软化的地方切一个洞,最后才能完成出壳。关于桉树皇蛾蚕茧和蚕丝强度的研究,也是科学家们跨学科关注的热点之一。
桉树皇蛾主要分布在澳大利亚东部各州,如昆士兰、新南威尔士州及维多利亚州。上世纪三十年代前后,它们被引入新西兰的北岛和南岛。尽管幼虫个体很大,但它们通常不被人认为是害虫。除了桉树,桉树皇蛾幼虫也会食用包括银桦树、杏子和葡萄在内的多种植物的叶子和果实,但它们造成的损害很小,健康的植物通常可以从这种轻微的损伤中迅速恢复。
澳大利亚2003年发行有桉树皇蛾不干胶邮票
主要参考文献:
GRACE T. D. Establishment of four strains of cells from insect tissues grown in vitro. Nature. 1962 Aug 25;195:788–789.
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