苏州蚕桑专科学校 吴韬信
三、四千年前,我国劳动人民已能利用家蚕Bombyx mori L.茧抽丝制绸,创造发明了闻名世界的上等织物,极大地丰富了人们的物质生活,为人类作出了永垂史册的献。
能生产绢丝的昆虫,通称为绢丝昆虫。具有经济价值的绢丝昆虫首推家蚕,其次是柞
蚕、蓖麻蚕等。家蚕原是栖息在野外桑树上的一种昆虫,从野外生活移居到室内饲养,经历了长时期的人工驯化、选择和培育,才成为现个具有惊人生产效率的家蚕品种。
一、丝腺的形态构达
丝腺是绢丝昆虫加工生产绢丝物质的“工厂”它是昆虫体内的一种管状腺体,位于消化器官的下方,左右各一条,在头部合二而一,并于口腔底部的前端,以水壶咀状向外突出,突出部的顶端开一小孔叫做吐丝孔,丝缕即从此处吐出。
丝腺的形态、大小随着品种、龄期、昆虫种类等不同而有差异,但其基本构造大体相
似,在解剖学上可分为四大部分:即吐丝管、前部丝腺、中部丝腺和后部丝腺(图1)。这
四大部分形态各异,各有一定的功能。后部丝腺是生产茧丝轴心——丝质的;中部丝腺是生产茧丝外围——丝胶的;前部丝晚则是液状丝柱逐步纤维化的通道。在前部丝腺合二而一处的侧背面,附有一对葡萄状的腺体,它的分泌液对绢丝物质的脱水凝固以及纤维化具有一定的作用。吐丝管是将左右两根液状丝住压井成一根茧丝,并随蚕的品种、簇中温度以及吐出先后等因素决定茧丝的粗细。
二、丝腺的成长发育
昆虫胚胎发育中期,外胚层向体内陷入,前后分别形成前、后肠,气管以及丝腺等体内的组织器官。家蚕丝腺发生于胚子发育到缩短期(戊3胚子)的前后,由下唇部分的外胚层内陷而成。刚从卵中孵化出来的毛毛蚕(特称蚁蚕),已有较完整的丝腺,并开始吐出少量丝缕,但蚁蚕的丝晚形态简单,除中部丝晚有1-2回屈曲外,前、后部丝晚几乎呈直线状态(图2)。


随着虫体的不断生长发育,丝腺也相应地成长,到五龄期丝腺的成长发育特别迅猛,作者曾对多丝量蚕品种“华九X潭汗”进行过一些调查研究,现将结果报告如下。
从表1、表2可见,丝腺的迅速成长是从五龄的第三天起,到成长极度时,其全长竟是
蚁蚕的107倍。后部丝腺的增长速度最快,长度最长,到五龄成长极度时竟是蚁蚕的211.7倍;增宽速度最快的是中部丝腺,到五龄成长极度时是以委的47.1倍。
从表3可见,若以三龄第一天的蚕作为比较的起点,茧体鲜重长到极限时(五龄第四
天),为三龄第一天的138倍,蚕体干重(长到极限时是五龄第六天)为205倍。而丝腺重量的增长倍数远远超过了蚕体增长的倍数,鲜重竟达三龄第一天的2900多倍,干重为3100多倍。丝腺重量的迅猛增长,是从五龄开始的,尤其是五龄第三天起增长特别快。所以,在蚕桑生产上,五龄期的“良桑饱食”是夺取蚕茧高产的关键。


五龄期中,丝腺占蚕体重量的百分率是随时间而增长,第一天仅占体重的2.9%,到蚕老熟时丝腺重量竟占蚕体重量的45.9%(图 3),成为蚕体内最膨大的组织,丝腺内充满绢丝物质,此时蚕便吐丝作茧,一颗颗蚕茧就是一个个小小的“绢丝工厂”的产品。

ⅡⅢ 三、“绢丝工厂”的原料及蚕茧的构造
家蚕属单食性的昆虫,桑叶成为家蚕最理想的天然饲料,故常将家蚕叫做桑蚕。虽然家蚕还能取食桑叶以外的植物,如柘叶、莴苣叶、蒲公英叶等,但这些植物叶的水分、蛋白质、糖类、脂肪及维生素等主要营养的含量尚不能充分满足垂体生长发育的需要,在饲料价值上是很低劣的。
近几年来,国内外对家蚕人工合成饲料的研究很活跃,并取得了显著的成果。根据蚕对营养的要求,可以用大豆粉(作为蛋白源)等数十种原料调制成合成饲料。用此种人工饲料喂养,蚕的生长发育、茧丝产量等方面都不亚于桑比而且用人工饲料养蚕不受季节的制约,可全年饲养,也有利于养蚕事业的机械化。当前,对人工饲料的研究需进一步选出低成本、高效率的最佳配方及其解决饲料的防腐等问题。随着科学的不断发展,人工饲料在蚕桑生产上必将愈来愈发挥出重要作用。
茧丝由蛋白质构成,丝蛋白大致可分为丝质(素)和丝胶两部分,丝胶外围还含有一些蜡质、灰分和色素等。一根茧丝的丝是由二根单纤维并列密切结合,构成茧丝纤维的本体,外围易溶于水的膜状物丝胶(以其溶解难易,从茧丝外侧至内侧细分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅸ四部分)。丝质占茧丝重的70—80%,丝胶占25%左右,蜡质0.4-0.8%,碳水化合物1.2-1.6%,色素约0.2%,灰分约0.7%。
一根单纤维约由100根左右的细纤维结晶沿长轴平行排列,成细纤维束,每根细纤维平
均直径1微米。细纤维与细纤维之间虽然密切接合,但仍留空隙,空降约占丝容景的35%,
容许外来的物质如水和空气进入其内,这就是天然丝纤维具有良好的吸湿和通气性能的原因之一。细纤维经化学处理解体后,电子显微镜观察到无数大小约100埃的微纤维。微纤维则是由甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸为主要成分的共18种氨基酸有规律地排列而成的多肽,构成了丝质的结晶部分(图4)。

四、支配丝腺成长的原因——激素 家蚕“绢丝工厂”——丝腺的成长发达,受到生物体内分泌激素环境的支配。家蚕幼虫的生长和发育是由咽侧体分泌保幼激素和由前胸腺分泌的脱皮激素相互调节控制的。且1一4龄,在咽测体分泌保幼激素诱导幼虫脱皮的体内环境下,丝腺的发育受到一定的限制;幼虫到了五龄,虽然初期咽侧体仍然分泌保幼激素,但至五龄后期,其分泌机能逐步衰退,甚至完全停止分泌,此时前胸腺所分泌的脱皮激素则起主导作用,丝腺充分成长发达;当前胸腺分泌的脱皮激素单独作用时,使幼虫老熟,结茧化蛹,变态成为成虫形态。
近几年来,应用昆虫保幼激素类似物养蚕增丝的研究正在不断深入,现已进入对于外源保幼激素类似对家蚕丝晚中核酸代谢的研究,从生理生化的角度探明增丝的生理原因,并已取得了显著的成果。据初步认为;保幼激素类似物对家委后部丝腺细胞中RNA的合成有促进作用;而对DNA的合成具有强烈的抑制作用;保幼激素类似物增产蚕丝的作用是通过调
节丝蛋白合成的转录过程而达到的。
主·要·参·考·文·献
【1】浙江省农科院蚕桑研究所1977年浙江省科技局农村科技报蚕的生活和习性56-65页
【2】吴秋雁等1978年昆虫保幼激素类似物对家蚕丝腺中核酸代谢的效应昆虫学报 21(3) 290-295
|