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耕耘创新 蜜蜂王国尽朝辉——记著名蜜蜂育种与王浆制品专家李盛东研究员

时间:2024-04-24

○文/宋文博

耕耘创新 蜜蜂王国尽朝辉
——记著名蜜蜂育种与王浆制品专家李盛东研究员

○文/宋文博

李盛东在“甜蜜事业”园地辛勤耕耘50个春秋,是一位成绩卓著的蜜蜂育种与王浆制品专家,曾取得过两项国际创新成果、三项北京市科技进步奖。

他痴爱蜜蜂,将“保护蜜蜂、改良蜜蜂”作为育种家光荣神圣的任务。他是一位具有创新思维和勇于实践的蜜蜂专家,他解开了蜜蜂单性生殖这一古老遗传特性的三个谜团,在此基础上,创建了快速高效培育蜜蜂新品种的育种技术方法。他应用现代科技,解决了液态王浆蜂胶制品在生产过程中组分分离难题(沉淀或漂浮),研制生产出具有良好医保功能的5个王浆蜂胶制品,将甜蜜与健康洒向人间。

为了养蜂业持续健康的发展

北京市农林科学院蜜蜂研究室主任李盛东和俄罗斯蜜蜂协会主席E.M.乌里扬尼契夫在第33届国际养蜂大会上

1962年李盛东毕业于武汉大学生物系,后分配到北京市农林科学院工作。第二年春天,他和工人师傅一同到北京远郊区兴建怀柔杏树台种蜂场。这一去就是30年,他将人生最旺盛的精力和青春献给蜜蜂育种事业。采用空间隔离自然交配方法和蜂王人工授精技术,李盛东等人在杏树台蜂场保存繁育西方蜜蜂10个品种(品系),为后来育种提供了大量有价值的种质资源。

蜜蜂育种组共培育和推广了十多个高产的蜜蜂杂交种,可增产蜂蜜30%~80%,我国蜂蜜增产80%记录的是他们培育的三交种K•Eb•D创造的。但是杂种必然发生分离,优势就会消逝,产量急剧下降。为此,李盛东提出采用轮回杂交换种等育种途径,达到持续利用蜜蜂杂种优势和年年获得较高产量目的。

李盛东培育推广的(黑1•意1)×(黑2•意2)、(黑2•意2)×(黑1•意1)双交种系列,其蜂蜜产量可提高50%~65%,王浆的生产性能良好。育种组在北京郊区县50个蜂场进行3年中试,共培育推广1万多群杂交蜜蜂。由李盛东撰写的《四个蜜蜂双交种在轮回杂交中的增产效果》一文被31届国际养蜂大会评为A类论文。

当前,世界养蜂业正面临严峻挑战,多个国家饲养的西方蜜蜂发生蜂群崩溃失调症(colony collapsedisorder,简称CCD)。为此,李盛东进行了广泛深入的调研。他和石巍博士一致认为,蜂群崩溃综合症的发生有外因和内因的共同作用,存在生态环境恶化和蜂种遗传基因问题。因此必须注重蜂群科学饲养管理、病虫害农药中毒防治和抗病抗逆力强蜂种选育。蜂群崩溃综合症的发生跟种系遗传基因组合与高深度近亲繁殖损害有关。据美国财经网站“Quartz”报道,美国自2006年发生蜂群崩溃失调症以来,已造成数百万群蜜蜂死亡,经济损失估计达300亿美元,如果蜜蜂继续大量死亡,人类或将面临食物灾难风险。这个严重教训让我们反思美国的高深度近交系繁育与杂交技术路线的科学性及可靠性。

李盛东注意到,俄罗斯蜜蜂科学研究所所长Н.И.科里夫佐夫博士对长期以来主导蜜蜂育种工作的这一技术路线有精僻的分析与评价,他严厉指出:“美国在四纯系间杂种斯塔莱茵(starline)和米耐特(Midnite)的培育上,取得了一定的成绩。双交种的经济效益是由纯系间杂种优势效应决定的。但是由于高深度近亲繁殖衰退的危害,近交系蜜蜂将丧失生活能力,导致整个育种计划陷入绝境。”(Н.И.科里夫佐夫,2000)。

进入21世纪,李盛东对现代养蜂业建立的蜜蜂繁育体系进行研究和总结。他认为,蜜蜂育种不能照搬玉米自交系培育与杂交的经验。因为高纯度蜜蜂近交系将丧失在自然界独立生存能力,这将明显加大育种的难度和成本,更为严重的是高度近亲繁殖的蜜蜂种系将退化成极为脆弱和不安全的遗传资源。

为此,李盛东热切希望和建议在我国蜜蜂种质资源的繁育上,要采用更为完善的繁育方法,如闭锁种群繁育和育成系综合繁育,在种群数量达到30~50个时,这两种繁育方法可使纯种经几十个世代繁育的蜂群,具有更强的生活力、更高的生产力与育种价值。

胜似克隆,开创培育蜜蜂新品种的新途径

通过连续两代克隆,在国际首次培育单性生殖蜜蜂新品系蜂王京单12F1及女儿蜂王京单12F2,这两位蜜蜂皇后具有卡、意、东北黑蜂三个品种遗传性与完全相同的遗传性状

李盛东领导的育种组经多年深入研究,解开了蜜蜂产雌单性生殖这一古老遗传特性的三个谜团,在此基础上,创建了快速高效培育蜜蜂新品种的新途径,并取得了多项开创性的重要成果。

20世纪80年代,李盛东研究了蜜蜂产雌单性生殖发生规律,查明了西方蜜蜂4个品种单性生殖雌蜂发生的时间表和成雌率,利用其发生的高峰期移虫育王,从而大大地提高了培育单性生殖蜂王的成功率,为蜜蜂单性生殖育种奠定了坚实的生物学基础。

通过研究与育种实践,李盛东在国际上首先发现并证实,蜜蜂单性生殖雌蜂的发生发育存在两种细胞遗传学机制,即杂合体(卵原核与第一极核融合),纯合体(卵原核与第二极核融合)。在研究中,李盛东应用体色等位杂合基因(Cc)作为遗传标记,跟踪单性生殖母体蜂王产育二倍体未受精卵过程,并通过单亲系祖蜂王后裔的遗传性状鉴定分析,发现蜜蜂自体融合单性生殖可产生两种遗传型雌性:一类是杂合体蜂王,一类是高纯合度蜂王,两种遗传型单性生殖蜂王的比例约为3:1。含多个品种遗传性纯合度高的单性生殖新品系(育成系),是培育优良蜜蜂新品种重要的遗传育种基础。

国际首次培育的单性生殖蜜蜂新品系京单3号,含卡、意、东北黑蜂三个品种遗传性,该品系具有抗病力强和丰产的优良遗传性状

母亲蜂王京单12F1

女儿蜂王京单12F2

李盛东和黄融生合作研究和应用杂交、选择、单性生殖、蜂王人工自体授精系列育种技术,于1987年8月在国际上首次培育具有2~3个品种遗传性的4个单性生殖蜜蜂新品系(育成系)。育种组仅用两年时间,就成功培育京单1~4号蜜蜂新品系。又通过连续两代单性生殖育种,在国际上首次培育了含卡、意、东北黑蜂3个品种遗传性纯合度高单性生殖蜂王京单12F1、京单12F2,实现了从未交配杂合母体蜂王——纯合女儿蜂王——纯合孙女蜂王的无性繁殖(胜似克隆繁育方式)。单性生殖育种论文发表于31届国际养蜂大会,被评为A类论文。国际著名蜜蜂遗传育种专家J.沃依克教授称赞此项研究成果具有重要意义,取得的成绩已胜过国际同行的工作。

目前,李盛东等蜜蜂专家进行的单性生殖育种乃是利用存在于自然界的蜜蜂卵细胞中卵原核与极体核自体融合的生殖现象,可称之为蜜蜂的“自然克隆”。研究和育种结果表明,“自然克隆”比“人工克隆”(特别是体细胞克隆),在动物个体的正常发育、基因表达和克隆动物的健康状况上更为完善和优越。“京单3号”、“京单4号”蜜蜂新品系在极端近交繁育的后代直至第11代(F11)蜂群,仍具有很强的抗病力和丰产优良的遗传性状,就是具有说服力的事实根据。京单3号、4号蜂群不会患上蜂场通常已发生的蜜蜂麻痹病与幼虫腐臭病,由其配制的两个杂交种比对照组(本地意蜂)产蜜量增产50%~52%,而且其不仅高产,而且稳产。

珠联璧合,开发具有医保功能蜜蜂保健食品

大自然的精灵蜜蜂是一群有智慧技术高超的“营养师”和“工程师”,它们从自然界取之不尽的营养源中采集加工酿制、合成分泌制造蜂产品最新的研究结果表明,蜂蜜、花粉、蜂王浆、蜂胶等各种蜂产品均含有300多种天然营养与功能成分。小剂量的蜜蜂产品即能对人体产生良好效应,它们可作为天然食品添加剂应用于亚健康人群保健和病人疾病的预防治疗,蜂产品是蜜蜂王国奉献给人类的完美天然健康食品。

我国是世界养蜂与蜂产品大国,蜂王浆年产量达3000多吨,占世界总产量的90%左右。如何更好地利用蜂产品这个天然保健品为大众健康服务,李盛东为之付出了很多的心血。史•李主持的科研组在上世纪80年代和北京同仁堂制药厂合作,利用活力蜂王浆冻干制品和某些植物药配伍研制成“健脑洋参王浆”(胶囊),该品具有健脑补肾益气强心功能。李盛东和夏楠高级工程师合作,用银杏叶提取物与蜂王浆配伍,首次研制成心脑血管保健食品“银杏王乳”。银杏王乳1997年获我国卫生部保健食品批准证书。李盛东退休后,研制了天然健康食品“蜂胶王乳”。

银杏王乳以银杏叶提取物、蜂王浆、枸杞子、蜂蜜为原料,合理配伍,功效协同互补。银杏王乳采用复合增溶和均质乳化创新工艺精制而成。蜂胶王乳,以蜂胶、王浆、蜂蜜为原料,不含任何化学防腐剂、乳化剂,通过均质互融新技术工艺加工而成。

20世纪90年代,李盛东创建液态活性王浆蜂胶制品新技术工艺,解决了蜂王浆口服液生产中制品组分发生分离的难题(沉淀或漂浮),使成品完整保存了各组分的活性成份,检测结果表明,李制作的5个液态王浆蜂胶制品中10-HDA、王浆Y球蛋白、银杏黄酮甙、蜂胶黄酮等活性成份的回收率为90%~96%,而显著提高了蜂产品保健食品的质量和医保作用。

蜜蜂保健食品,呵护人类健康

银杏王乳自1995年上市以来,已受到十几万消费者的欢迎和行业专家教授的高度评价。蜂胶王乳具有全面、良好的功效,受到650多位食用者(其中有50多位医生)的称赞。

例如李女士近8年来经常患头痛,以至恶心、呕吐、浑身无力。患者右臂和右腿麻木,肝区沉闷发胀。自从服用银杏王乳2个月,患者情况基本好转,这期间头痛不发作,手脚麻木与肝脏沉胀感均逐渐消失,身体活动自如,脸色红润,精力充沛。服用6个月内未再患病。李女士退休后,仍健康快乐地为社区居民服务十年。

北京市农林科学院陈研究员是银杏王乳的受益者。他1994年突发脑梗塞,先后头脑晕眩三次,最后一次晕倒在地达4个小时,虽知觉清醒,但都因手足行动无力而站立不起来。据医院检查,陈先生是脑血管部分硬化,血小板含量比常人高出3倍,容易形成血栓。经住院冶疗5个月,于翌年5月出院。他从1996年开始服用银杏王乳后,食欲明显改善,睡眠较好,脸色红润,体重增加。十多年来从未出现头脑晕眩情况,血小板和血压经常处于正常状态。他发自内心地感谢银杏王乳。

李盛东研究员(左六)和研究室成员与来华讲学、学术交流的国际著名蜜蜂遗传育种专家J.沃依克教授(左五)合影

中国科学院新疆生态与地理研究所李研究员到西藏海拔6000多米高山进行资源考察,高山环境的低温缺氧,引发了胃出血,检查确定是十二指肠溃疡,李服用大量胃药,没有效果,后改为食用蜂胶王乳,二个月后,他的溃疡病全愈,精力充沛。很多人食用了蜂胶王乳,免疫力增强,不发生感冒,北京市建委李主任以前每年要患2~3次感冒,食用蜂胶王乳两年来,没患一次感冒。蜂胶王乳还具有神奇的抗菌抗氧化美容作用,有多位食用者,食用了蜂胶王乳,消除了沉积十多年的脸上老年褐色斑。

北京军区总医院宿明良医师最近8年来用蜂胶王乳与中药配伍,应用自然疗法治疗重症患者,取得了奇效的医治效果,156位重症患者中除了4名癌症晚期患者不能拯救之外,150多位病友目前已经康复。宿大夫医疗实践证明,蜂胶王乳对骨髓细胞再生障碍综合症有良好辅助疗效。

还有许许多多其它病人,他们在品尝甜蜜中收获了健康,重新投入到快乐幸福的工作和生活当中。

“与蜂共舞,其乐融融”。如今,李盛东仍没有放下他为之倾注一辈子心血的科研事业,依然不停探索着,让蜜蜂创造更多社会财富与生态效益,造福于人类健康。

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