霍氏啮小蜂外生殖器及其感器的超微结构

霍氏啮小蜂Tetrastichus howardi(Olliff)是许多鳞翅目害虫的群居性蛹寄生蜂。为分析霍氏啮小蜂成虫产卵器和交配器上与成虫产卵和交配有关的感受器类型,本文利用扫描电镜对霍氏啮小蜂成虫产卵器和交配器的超微结构进行了观察。在霍氏啮小蜂成虫产卵器上共发现了7种感受器,分别是毛形感器1(TS1)、毛形感器2(TS2)、刺形感器2(CH2)、分泌毛孔(SP)、栓锥形感器1(SS1)、栉齿状感器(DS)、浅凹形感器(SD)和火山形感器(VS)。交配器上共发现6种感受器官,分别是栓锥形感器2(SS2)、火山形感器(VS)、表皮孔(CP)、鸡冠状结构(Crs)、钟形感器(CAS)和毛形感器3(TS3)。结果表明霍氏啮小蜂可通过产卵器和交配器上感受器获得与寄主和配偶相关的信息,进而调控产卵行为和交配行为。     

韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga嗅觉行为反应

【目的】韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga Yang et Zhang是韭菜生产中最主要的害虫。通过嗅觉趋性试验测定了3龄幼虫和雌虫对多种味源植物的寄主选择性及行为反应,为进一步研发绿色高效的生态防控技术提供理论依据。【方法】利用"Y"型嗅觉仪测定幼虫对健康韭菜、灰霉菌侵染韭菜、平菇、大葱和小白菜等几种寄主植物的嗅觉趋性反应,利用四臂嗅觉仪测定雌虫对健康韭菜、机械损伤韭菜、腐殖质和浸泡大豆4种味源材料的行为反应。【结果】"Y"型嗅觉仪测定结果表明健康韭菜、平菇和大葱对3龄幼虫的引诱作用较强;四臂嗅觉仪测定结果表明韭菜迟眼蕈蚊雌虫对机械损伤韭菜和腐殖质表现出较强趋性。【结论】应用嗅觉仪观测了韭菜迟眼蕈蚊3龄幼虫、雌虫对不同味源材料在不同条件下的定向选择行为,此项工作可为韭菜迟眼蕈蚊植物源引诱剂或驱避剂的进一步研发奠定基础。     

嗅觉与摄食行为的相互调节及其神经机制

嗅觉与摄食相互关联和相互调节。在摄食过程中,体内的代谢信号及食物刺激产生的进食信号首先被下丘脑的弓状核及脑干的孤束核感受到,进一步投射到下丘脑室旁核,室旁核再将信号传递到与摄食相关的其他脑区,调控摄食行为。在此过程中,嗅觉信号可以通过嗅球及嗅皮层投射到下丘脑,调节摄食行为。与此同时,摄食过程中产生的胃肠激素(促生长激素释放素、胰岛素、瘦素等)和体内的一些神经递质(乙酰胆碱,去甲肾上腺素、五羟色胺、内源性大麻素等)又作用于嗅觉系统,对嗅觉功能进行调节,反过来影响摄食本身。本综述从神经调节、激素调节等方面总结了近年嗅觉与摄食之间的相互作用及其内在机制的研究进展。     

苹褐带卷蛾成虫对主要寄主植物挥发物的触角电位反应和行为反应

【目的】苹褐带卷蛾Adoxophyes orana是危害苹果、桃、梨、枣等果树的一种重要昆虫。近年来在陕西苹果和红枣产区发生面积逐年扩大,危害日趋严重。本研究旨在明确寄主植物挥发物在苹褐带卷蛾成虫嗅觉通讯中的作用,为开发植物源引诱剂提供基础数据。【方法】利用触角电位(electroantennogram, EAG)仪测定苹褐带卷蛾2日龄未交配雌、雄成虫对51种寄主植物挥发性化合物的EAG反应;利用本实验室开发的小型蛾类昆虫嗅觉行为测试装置测定苹褐带卷蛾成虫对15种具有显著EAG反应的挥发性化合物的行为反应。【结果】EAG测试结果表明,苹褐带卷蛾成虫对不同挥发性化合物的EAG反应相对值有显著差异,雌、雄成虫对顺 3 己烯 1 醇、反 2 己烯 1 醇、1 己醇、1 庚醇、己醛、反 2 己烯醛、庚醛、辛醛、壬醛、乙酸丁酯、乙酸异戊酯和乙酸 顺 3 己烯酯的EAG反应较强。此外,雄成虫对3 甲基 1 丁醇、1 戊烯 3 醇、苯甲醛、丁酸丁酯、乙酸乙酯、三甲基巴豆酸乙酯、己酸乙酯、丙酸丁酯、异戊酸 顺 3 己烯酯、苯甲腈和柠檬腈的反应较强。在待测的51种挥发性化合物中,苹褐带卷蛾成虫对29种化合物的EAG反应具有明显性别差异,除雌虫对(-)-α-水芹烯和莰烯的EAG反应显著高于雄虫外,雌虫对其他27种挥发性化合物的EAG反应显著低于雄虫。当测试的挥发性化合物剂量在0.02~20 μg时,随剂量的增大成虫的EAG反应变化不明显;当挥发物剂量在20~200 μg时,成虫的EAG反应随剂量的增大显著升高。嗅觉行为选择试验结果表明,雌成虫对己醛、庚醛、辛醛和乙酸 顺 3 己烯酯有明显的趋性,选择率均高于58%;雄成虫对1 己醇、庚醛、乙酸异戊酯和苯甲腈有明显的趋性。【结论】苹褐带卷蛾未交配雄成虫对寄主植物挥发性化合物的EAG反应较未交配雌成虫灵敏,1 己醇、己醛、庚醛、辛醛、乙酸 顺 3 己烯酯、乙酸异戊酯和苯甲腈对苹褐带卷蛾雌蛾或雄蛾具有明显的吸引作用,可以用于开发该害虫的植物源引诱剂。     

昆虫平衡棒的发育及功能

平衡棒(haltere)是双翅目昆虫后翅特化而成的结构,可在飞行中起重要作用。平衡棒基部的感受器可以检测到飞行中的惯性力,向运动神经元提供反馈,迅速地平衡身体并纠正航向。昆虫的平衡棒由成虫盘发育形成,其特化受HOX基因(Ultrabithorax, Ubx)调控。发育成熟的平衡棒由两层上皮细胞组成,末端球状结构内部充满高度空泡化的细胞,基部具有大量感器。平衡棒的运动由独立的肌肉控制,相对于同侧的翅反向移动,翅与平衡棒的协同运动对于昆虫起飞和维持平衡十分重要。近年来,平衡棒的导航原理越来越多地应用于仿生学研究中,基于果蝇平衡棒的结构和功能,研制出多种飞行器的导航设备。本文结合近年来相关领域的研究成果,就平衡棒的发育、形态结构、功能和仿生应用等方面的研究进展进行综述,为深入理解昆虫平衡棒的发育机制和生物学功能提供参考。     

PRNs基因家族研究进展

Pirins（简称PRNs、PIRs）是含有Cupin结构域的基因家族,属于功能各异的Cupin超家族成员之一。PRN蛋白的N端结构域含有金属离子结合位点,在原核和真核生物中高度保守。人hPRN可作为转录因子辅因子和氧化还原感受器参与癌症发生过程,是癌症治疗的潜在靶点。植物PRNs基因家族一般含有多个成员,其生物学功能尚未得到深入研究。概述了PRNs蛋白的基本结构及其生化特征,并综述了PRNs在人、微生物和植物中的生物学功能,以期为进一步解析水稻等作物中PRNs的功能提供一定线索,并为基因编辑等生物育种技术改良作物提供新的靶点。     

昆虫气味认知的嗅觉神经结构及分子机制

大多数昆虫主要通过气味认知感知外界环境的变化,维持生命活动。探究昆虫气味认知的嗅觉系统神经结构及分子机制,对于完善气味认知神经生物学理论及利用其原理进行仿生学研究等有重要的科学意义。近年,关于昆虫气味认知科学研究有了很大的进展。本文从昆虫神经生物学的视角详细综述了近年关于昆虫气味认知的嗅觉神经结构、分子机制及气味信号的神经传导途径等方面的基本理论及最新研究成果。综述结果显示:昆虫对气味的认知是通过嗅觉神经系统的触角感器、触角叶(AL)、蕈形体(MB)等脑内多层信号处理神经结构来实现的。当外界气味分子进入触角感器内后,由感器内特定的气味识别蛋白(OBP)将气味分子运载到达嗅觉感受神经元(ORN)树突膜上的受体位点,气味分子与表达特定气味的受体(OR)结合产生电信号,并以动作电位的形式通过ORN的轴突传到脑内的触角叶。在触角叶经过嗅觉纤维球对气味信息选择性加工处理,再由投射神经元(PNs)将初步的识别和分类的气味信息传到蕈形体和外侧角(LH)等神经中枢,实现对气味的识别和认知。虽然,近年昆虫气味认知神经生物学的研究有了很大的进步,但是,我们认为目前的研究成果还不能完全阐明昆虫气味认知的神经机制,还有很多问题,例如,触角叶上众多的嗅觉纤维球是如何对嗅觉感受神经元传入的气味信息进行编码处理的?等有待进一步深入研究。为了搞清这些疑难问题,我们认为需要提高现有的实验技术水平,加强电生理学和分子神经生物学相结合的实验研究,从分子水平探究气味认知的神经机制可能是未来研究的热点。     

西花蓟马对花卉寄主颜色和挥发物的选择性

【目的】探究寄主颜色、挥发物在西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)寄主选择中的作用。【方法】采用叶碟法和Y型嗅觉仪法,测定了西花蓟马对4种寄主(黄花美人蕉、黄花槐、凤尾兰和夹竹桃)的颜色和挥发物的选择性。【结果】颜色选择中,西花蓟马最偏好夹竹桃的叶,黄花槐和黄花美人蕉的花;对叶、花总的偏好性次序为黄花美人蕉(花)、黄花槐(花)>凤尾兰(花)>黄花美人蕉(叶)、夹竹桃(叶)>黄花槐(叶)、凤尾兰(叶)、夹竹桃(花)。挥发物选择中,与空气对照时,西花蓟马都显著偏好寄主的叶和花;叶相互对照中,最为偏好黄花美人蕉和黄花槐;花相互对照中,最为偏好黄花美人蕉;叶与花对照时,西花蓟马对花的偏好性显著强于叶,其对寄主叶、花挥发物总的偏好性为黄花美人蕉(花)>黄花槐(花)>凤尾兰(花)>夹竹桃(花)>黄花美人蕉(叶)≥黄花槐(叶)、夹竹桃(叶)>凤尾兰(叶),与其对颜色的偏好性并不完全一致。【结论】寄主颜色和挥发物对西花蓟马的寄主选择有着重要影响,西花蓟马不仅对不同寄主的颜色和挥发物有不同偏好性,对寄主不同器官的颜色和挥发物也具有不同的偏好性。     

晴蜓触角感受器的扫描电镜观察

作者曾报道过13种蜻蜓触角上的感受器（韩凤英，1993，1994）。这些感受器类型不一，数量及分布形式也不相同。进一步研究蜻蜒触角上的感受器，可为蜻蜓的分类提供又一方面的参考资料。为此作者继续用扫描电镜研究了8种蜻蜓的触角。     

身体的情报收集员：视觉和嗅觉

科学家们曾经认为,大脑是在出生前发育完善的,构成其神经回路的几万亿个联接,是预先由基因决定的。但新的研究证明,在新生婴儿的大脑中,极大一部分神经元需要接受来自感觉的输入,才能形成正确的相互联接。